JP7786064B2 - Actinic radiation curable ink, image forming method, and output - Google Patents
Actinic radiation curable ink, image forming method, and outputInfo
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Description
本発明は、活性光線硬化型インク、画像形成方法、及び出力物に関する。
より詳しくは、抗菌・抗ウイルス性の高い活性光線硬化型インク等に関する。
The present invention relates to an actinic radiation curable ink, an image forming method, and an output product.
More specifically, the present invention relates to actinic radiation curable inks and the like that have high antibacterial and antiviral properties.
非吸収性媒体においても高い耐擦過性及び密着性を有する画像を形成可能なインクとして、活性光線硬化型インクが広く使用されている。また、近年の感染症拡大に伴い、商業・産業印刷分野でも抗菌・抗ウイルス効果を持つ印刷物を求める声が高まっている。抗菌・抗ウイルス効果を持つ印刷物を提供する手段の一つとして、活性光線硬化型インクにおいても、抗菌・抗ウイルス性を有することが求められている。 Actinic radiation-curable inks are widely used as inks capable of forming images with high abrasion resistance and adhesion, even on non-absorbent media. Furthermore, with the recent spread of infectious diseases, there has been a growing demand in the commercial and industrial printing sector for printed materials with antibacterial and antiviral properties. As one means of providing printed materials with antibacterial and antiviral properties, actinic radiation-curable inks are also required to have antibacterial and antiviral properties.
抗菌・抗ウイルス性を有する活性光線硬化型インクに関する技術として、特許文献1には、銀系抗菌剤や重合性化合物からなる抗菌組成物を、UVインクジェットインクとして用いることができる旨が記載されている。 As a technology related to actinic radiation-curable inks with antibacterial and antiviral properties, Patent Document 1 describes that an antibacterial composition comprising a silver-based antibacterial agent and a polymerizable compound can be used as a UV inkjet ink.
しかし、特許文献1に記載の発明で用いられている銀系抗菌剤や、その他一般的に抗菌物質として使用されている銅、亜鉛等のイオン性化合物、及び酸化チタン等の光触媒などは、水分の少ない低湿環境では十分な効果が発揮されないといった欠点がある。また、これらの抗菌物質を活性光線硬化型インクに含有して用いても、活性光線硬化型インクを付与した領域にしか抗菌・抗ウイルス効果が働かないという問題もある。 However, the silver-based antibacterial agent used in the invention described in Patent Document 1, as well as other commonly used antibacterial substances such as ionic compounds of copper, zinc, etc., and photocatalysts such as titanium oxide, have the drawback of not being sufficiently effective in low-moisture, low-humidity environments. Furthermore, even if these antibacterial substances are incorporated into actinic radiation-curable ink, there is also the problem that the antibacterial and antiviral effects are only exerted in the area where the actinic radiation-curable ink is applied.
上記のように、従来の技術には改善の余地があり、より抗菌・抗ウイルス性の高い活性光線硬化型インクが求められていた。 As mentioned above, there is room for improvement in conventional technology, and there is a demand for actinic radiation-curable inks with stronger antibacterial and antiviral properties.
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、抗菌・抗ウイルス性の高い活性光線硬化型インク、並びにそれを用いた画像形成方法及び出力物を提供することである。 The present invention was made in consideration of the above problems and circumstances, and its objective is to provide an actinic radiation-curable ink with high antibacterial and antiviral properties, as well as an image forming method and output using the same.
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記課題の原因等について検討した結果、一重項酸素発生能を有する光増感剤を含有させることで、抗菌・抗ウイルス性の高い活性光線硬化型インク等を提供することができることを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
In order to solve the above problems, the present inventors investigated the causes of the above problems and found that by incorporating a photosensitizer capable of generating singlet oxygen, it is possible to provide an actinic radiation-curable ink or the like that has high antibacterial and antiviral properties, and thus arrived at the present invention.
That is, the above-mentioned problems of the present invention are solved by the following means.
少なくとも重合性化合物及び光増感剤を含有する活性光線硬化型インクであって、
前記光増感剤が、一重項酸素発生能を有し、
前記光増感剤が、下記一般式(1)で表される構造を有する
ことを特徴とする活性光線硬化型インク。
the photosensitizer has singlet oxygen generating ability,
The actinic radiation-curable ink, wherein the photosensitizer has a structure represented by the following general formula (1) :
2.光重合開始剤を含有し、かつ、
前記光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、前記光重合開始剤の吸収スペクトルの吸収末端よりも長波長側にある
ことを特徴とする第1項に記載の活性光線硬化型インク。
2. Contains a photopolymerization initiator, and
2. The actinic radiation curable ink according to claim 1, wherein the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state is on the longer wavelength side than the absorption end of the absorption spectrum of the photopolymerization initiator.
3.前記重合性化合物が、活性光線重合性化合物であり、かつ、
前記光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、前記活性光線重合性化合物の吸収スペクトルの吸収末端よりも長波長側にある
ことを特徴とする第1項に記載の活性光線硬化型インク。
3. The polymerizable compound is an actinic radiation-polymerizable compound, and
2. The actinic radiation-curable ink according to claim 1, wherein the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state is on the longer wavelength side than the absorption end of the absorption spectrum of the actinic radiation-polymerizable compound.
4.前記光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、360~800nmの範囲内である
ことを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の活性光線硬化型インク。
4. The actinic radiation-curable ink according to any one of items 1 to 3, wherein the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state is within the range of 360 to 800 nm.
5.着色剤を更に含有する
ことを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載の活性光線硬化型インク。
5. The actinic radiation-curable ink according to any one of items 1 to 4, further comprising a colorant.
6.前記光増感剤の単分子吸収スペクトルに由来する着色を呈する
ことを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の活性光線硬化型インク。
6. The actinic radiation-curable ink according to any one of items 1 to 5 , characterized in that it exhibits a color derived from the monomolecular absorption spectrum of the photosensitizer.
7.活性光線硬化型インクを用いた画像形成方法であって、
前記活性光線硬化型インクが、第1項から第6項までのいずれか一項に記載の活性光線硬化型インクである
ことを特徴とする画像形成方法。
7. An image forming method using actinic radiation curable ink, comprising:
7. An image forming method, wherein the actinic radiation curable ink is the actinic radiation curable ink according to any one of items 1 to 6 .
8.前記光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長と、前記活性光線硬化型インクを硬化させる際に照射する活性光線の最大極大波長との差が、100nm以上である
ことを特徴とする第7項に記載の画像形成方法。
8. The image forming method according to item 7, wherein the difference between the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state and the maximum maximum wavelength of the actinic ray irradiated to cure the actinic ray-curable ink is 100 nm or more.
9.画像部と独立して、前記活性光線硬化型インクを付与する
ことを特徴とする第7項又は第8項に記載の画像形成方法。
9. The image forming method according to item 7 or 8 , wherein the actinic radiation curable ink is applied independently of the image area.
10.前記活性光線硬化型インクを付与した領域の上に、箔を転写して、加飾画像を形成する
ことを特徴とする第7項から第9項までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
10. The image forming method according to any one of items 7 to 9 , further comprising transferring a foil onto the area where the actinic radiation curable ink has been applied, thereby forming a decorative image.
11.インクジェット方式によって前記活性光線硬化型インクを記録媒体上に付与する
ことを特徴とする第7項から第10項までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
11. The image forming method according to any one of items 7 to 10 , wherein the actinic radiation curable ink is applied onto the recording medium by an inkjet system.
12.活性光線硬化型インクを用いて形成された出力物であって、
前記活性光線硬化型インクが、第1項から第6項までのいずれか一項に記載の活性光線硬化型インクである
ことを特徴とする出力物。
1 2. An output formed using actinic radiation curable ink,
7. An output product, wherein the actinic radiation curable ink is the actinic radiation curable ink according to any one of items 1 to 6 .
本発明の上記手段により、抗菌・抗ウイルス性の高い活性光線硬化型インク、並びにそれを用いた画像形成方法及び出力物を提供することができる。 The above-mentioned means of the present invention make it possible to provide actinic radiation-curable ink with high antibacterial and antiviral properties, as well as an image forming method and output using the same.
本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。 The mechanism by which the effects of this invention are manifested or the mechanism of action are not clear, but are speculated as follows.
本発明の活性光線硬化型インクは、一重項酸素発生能を有する光増感剤を含有しており、室内光照射にて一重項酸素を発生する。一重項酸素は、低湿環境でも高い抗菌・抗ウイルス性を有することが知られている。 The actinic radiation-curable ink of the present invention contains a photosensitizer capable of generating singlet oxygen, and generates singlet oxygen when exposed to indoor light. Singlet oxygen is known to have high antibacterial and antiviral properties even in low-humidity environments.
また、一重項酸素は気体であることから、発生後に拡散するため、活性光線硬化型インクを付与した領域だけではなく、その周囲にまで抗菌・抗ウイルス効果をもたらすことができる。 In addition, because singlet oxygen is a gas, it diffuses after it is generated, providing antibacterial and antiviral effects not only to the area where the actinic radiation-curable ink is applied, but also to the surrounding area.
これらの発現機構又は作用機構により、抗菌・抗ウイルス性の高い活性光線硬化型インク等を提供することができると考えられる。 It is believed that these mechanisms of expression or action can provide actinic radiation-curable inks and other products with high antibacterial and antiviral properties.
なお、光増感剤により発生させた一重項酸素が抗菌及び抗ウイルス効果を有することは、ドイツのレーゲンスブルグ大学の研究所とTriOptoTec GmbH社が開発した技術及びそれを基にドイツのVarcotec社が製品化した水性ニス(Lock3)によって実証されている(例えばhttps://www.sinsei-corp.co.jp/information/lock3.html参照。)。 The antibacterial and antiviral effects of singlet oxygen generated by photosensitizers have been demonstrated by technology developed by the research institute at the University of Regensburg in Germany and TriOptoTec GmbH, and by a water-based varnish (Lock3) commercialized by Varcotec of Germany based on this technology (see, for example, https://www.sinsei-corp.co.jp/information/lock3.html).
本発明の活性光線硬化型インク(以下、「活性光線硬化型インク」を単に「インク」ともいう。)は、少なくとも重合性化合物及び光増感剤を含有する活性光線硬化型インクであって、前記光増感剤が、一重項酸素発生能を有することを特徴とする。
この特徴は、下記実施形態に共通する又は対応する技術的特徴である。
The actinic radiation-curable ink of the present invention (hereinafter, the "actinic radiation-curable ink" may also be simply referred to as "ink") is an actinic radiation-curable ink containing at least a polymerizable compound and a photosensitizer, and is characterized in that the photosensitizer has the ability to generate singlet oxygen.
This feature is a technical feature common to or corresponding to the following embodiments.
本発明の活性光線硬化型インクの実施形態としては、光重合開始剤を含有し、かつ、前記光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、前記光重合開始剤の吸収スペクトルの吸収末端よりも長波長側にあることが好ましい。これによって、光重合開始剤の吸収波長域と重ならない活性光線を用いてインクを硬化させることができ、光増感剤の一重項酸素発生能の失活を避けることができる。 In an embodiment of the actinic radiation-curable ink of the present invention, it is preferable that the ink contains a photopolymerization initiator, and that the maximum absorption wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state is longer than the absorption end of the absorption spectrum of the photopolymerization initiator. This allows the ink to be cured using actinic radiation that does not overlap with the absorption wavelength range of the photopolymerization initiator, and prevents the photosensitizer from losing its singlet oxygen-generating ability.
本発明の活性光線硬化型インクの実施形態としては、前記重合性化合物が、活性光線重合性化合物であり、かつ、前記光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、前記活性光線重合性化合物の吸収スペクトルの吸収末端よりも長波長側にあることが好ましい。これによって、活性光線重合性化合物の吸収波長域と重ならない活性光線を用いてインクを硬化させることができ、光増感剤の一重項酸素発生能の失活を避けることができる。 In an embodiment of the actinic radiation-curable ink of the present invention, it is preferable that the polymerizable compound is an actinic radiation-polymerizable compound, and that the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state is on the longer wavelength side than the absorption end of the absorption spectrum of the actinic radiation-polymerizable compound. This allows the ink to be cured using actinic radiation that does not overlap with the absorption wavelength range of the actinic radiation-polymerizable compound, and prevents the photosensitizer from losing its singlet oxygen-generating ability.
本発明の活性光線硬化型インクの実施形態としては、前記光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、360~800nmの範囲内であることが好ましい。これによって、紫外線を用いたインク硬化時に光増感剤の一重項酸素発生能が失活することを避けることができる。 In an embodiment of the actinic radiation-curable ink of the present invention, the maximum absorption wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state is preferably within the range of 360 to 800 nm. This makes it possible to avoid the photosensitizer's ability to generate singlet oxygen being deactivated when the ink is cured using ultraviolet light.
本発明の活性光線硬化型インクの実施形態としては、着色剤を更に含有することができる。これによって、インクの色を任意に調整することができる。 In one embodiment of the actinic radiation-curable ink of the present invention, a colorant may further be contained. This allows the color of the ink to be adjusted as desired.
本発明の活性光線硬化型インクの実施形態としては、前記光増感剤が、上記一般式(1)で表される構造を有することが好ましい。これによって、一重項酸素発生能が高い単分子状態でインク中に含有されやすくなる。 In an embodiment of the actinic radiation-curable ink of the present invention, the photosensitizer preferably has a structure represented by the above general formula (1). This makes it easier for the photosensitizer to be contained in the ink in a monomolecular state with high singlet oxygen generation ability.
本発明の活性光線硬化型インクの実施形態としては、前記光増感剤の単分子吸収スペクトルに由来する着色を呈することが好ましい。これによって、記録媒体に定着したインクが含有する光増感剤が一重項酸素発生能を有しているか否かを、目視で確認することができる。 In an embodiment of the actinic radiation-curable ink of the present invention, it is preferable that the ink exhibits a color derived from the monomolecular absorption spectrum of the photosensitizer. This makes it possible to visually confirm whether the photosensitizer contained in the ink fixed on a recording medium has singlet oxygen generating ability.
本発明の画像形成方法は、活性光線硬化型インクを用いた画像形成方法であって、前記活性光線硬化型インクが、本発明の活性光線硬化型インクであることを特徴とする。 The image forming method of the present invention is an image forming method using actinic radiation-curable ink, characterized in that the actinic radiation-curable ink is the actinic radiation-curable ink of the present invention.
本発明の画像形成方法の実施形態としては、前記光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長と、前記活性光線硬化型インクを硬化させる際に照射する活性光線の最大極大波長との差が、100nm以上であることが好ましい。これによって、インクの硬化時に照射される活性光線の吸収により一重項酸素発生能が失活することを防ぐことができる。 In an embodiment of the image forming method of the present invention, it is preferable that the difference between the maximum absorption wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state and the maximum wavelength of the actinic radiation irradiated when curing the actinic radiation-curable ink is 100 nm or more. This prevents the singlet oxygen generating ability from being lost due to absorption of the actinic radiation irradiated when the ink is cured.
本発明の画像形成方法の実施形態としては、画像部と独立して、前記活性光線硬化型インクを付与することが好ましい。これによって、画像パターンと関係なくインクを付与することができ、例えば出力物全面に抗菌・抗ウイルス効果をもたらすことができる。 In one embodiment of the image forming method of the present invention, it is preferable to apply the actinic radiation-curable ink independently of the image area. This allows the ink to be applied independently of the image pattern, making it possible, for example, to provide antibacterial and antiviral effects over the entire surface of the printed object.
本発明の画像形成方法の実施形態としては、前記活性光線硬化型インクを付与した領域の上に、箔を転写して、加飾画像を形成することが好ましい。これによって、抗菌・抗ウイルス性が付与された加飾画像及び出力物を得ることができる。 In one embodiment of the image forming method of the present invention, a decorative image is preferably formed by transferring foil onto the area where the actinic radiation-curable ink has been applied. This makes it possible to obtain a decorative image and output product that have been imparted with antibacterial and antiviral properties.
本発明の画像形成方法の実施形態としては、インクジェット方式によって前記活性光線硬化型インクを記録媒体上に付与することが好ましい。これによって、抗菌・抗ウイルス性が付与された画像をオンデマンドで形成することが可能となる。 In one embodiment of the image forming method of the present invention, the actinic radiation-curable ink is preferably applied to a recording medium by an inkjet method. This makes it possible to form images with antibacterial and antiviral properties on demand.
本発明の出力物は、活性光線硬化型インクを用いて形成された出力物であって、前記活性光線硬化型インクが、本発明の活性光線硬化型インクであることを特徴とする。 The output product of the present invention is an output product formed using actinic radiation-curable ink, characterized in that the actinic radiation-curable ink is the actinic radiation-curable ink of the present invention.
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 The present invention, its components, and modes and aspects for implementing the invention are described in detail below. Note that in this application, the symbol "to" is used to mean that the numerical values before and after it are included as both the lower limit and upper limit.
(1)活性光線硬化型インク
本発明の活性光線硬化型インクは、少なくとも重合性化合物及び光増感剤を含有する活性光線硬化型インクであって、前記光増感剤が、一重項酸素発生能を有することを特徴とする。
(1) Actinic Radiation-Curable Ink The actinic radiation-curable ink of the present invention is an actinic radiation-curable ink containing at least a polymerizable compound and a photosensitizer, and is characterized in that the photosensitizer has the ability to generate singlet oxygen.
(1.1)光増感剤
本発明に係る光増感剤は、一重項酸素発生能を有することを特徴とする。
(1.1) Photosensitizer The photosensitizer according to the present invention is characterized by having the ability to generate singlet oxygen.
光増感剤の含有量は、インクの全質量に対して0.001~1質量%の範囲内であることが好ましく、0.01~0.1質量%の範囲内であることがより好ましい。 The content of the photosensitizer is preferably in the range of 0.001 to 1% by mass, and more preferably in the range of 0.01 to 0.1% by mass, relative to the total mass of the ink.
(一重項酸素発生能)
「一重項酸素発生能」とは、空気中などに存在する三重項状態の酸素分子を励起して一重項状態にすることで、一重項酸素を発生させることができる性質のことをいう。すなわち、本発明に係る光増感剤は、一重項酸素を発生させることができる状態でインクに含有されている必要がある。
(Singlet oxygen generating ability)
"Singlet oxygen generating ability" refers to the property of being able to generate singlet oxygen by exciting triplet-state oxygen molecules present in the air, etc., to a singlet state. In other words, the photosensitizer according to the present invention needs to be contained in the ink in a state that allows it to generate singlet oxygen.
本発明に係る光増感剤の場合、光励起及び項間交差により三重項励起状態となった光増感剤PS(T1)が、エネルギー移動によって、近接する三重項酸素O2(3Σg)を励起して、一重項酸素O2(1Δg)を発生させる(図1参照。)。 In the case of the photosensitizer according to the present invention, the photosensitizer PS (T 1 ) reaches a triplet excited state through photoexcitation and intersystem crossing, and then excites nearby triplet oxygen O 2 ( 3 Σ g ) through energy transfer to generate singlet oxygen O 2 ( 1 Δ g ) (see FIG. 1 ).
三重項励起状態T1のときに有する励起エネルギーが三重項酸素O2(3Σg)の励起に必要なエネルギーと同等である光増感剤PSを用いることで、光増感剤PS(T1)から三重項酸素O2(3Σg)へのエネルギー移動が生じやすくなり、効率的に一重項酸素O2(1Δg)を発生させることができる。 By using a photosensitizer PS whose excitation energy in the triplet excited state T1 is equivalent to the energy required to excite triplet oxygen O2 ( 3Σg ), energy transfer from the photosensitizer PS ( T1 ) to triplet oxygen O2 ( 3Σg ) is facilitated, and singlet oxygen O2 ( 1Δg ) can be efficiently generated.
一般的な抗菌物質である銀、銅、亜鉛等のイオン性化合物、及び酸化チタン等の光触媒などは、低湿環境では十分な効果が発揮されないが、一重項酸素は、低湿環境でも十分に抗菌・抗ウイルス効果を発揮することが知られている。そのため、本発明のインクを用いることによって、菌やウイルスが問題となりやすい低湿環境でも抗菌・抗ウイルス性が高い出力物を製造することができる。 General antibacterial substances such as ionic compounds of silver, copper, zinc, etc., and photocatalysts such as titanium oxide, are not sufficiently effective in low-humidity environments, but singlet oxygen is known to have sufficient antibacterial and antiviral effects even in low-humidity environments. Therefore, by using the ink of the present invention, it is possible to produce printed objects with high antibacterial and antiviral properties, even in low-humidity environments where bacteria and viruses are likely to be a problem.
また、一重項酸素は気体であることから、発生後に拡散するため、インクを付与した領域だけではなく、その周囲にまで抗菌・抗ウイルス効果をもたらすことができる。さらに、一重項酸素の拡散距離(一重項酸素が三重項酸素に戻って抗菌・抗ウイルス効果を失うまでに拡散する距離)は、湿度に依存し、湿度が低い程、拡散距離は大きくなる。そのため、本発明のインクは、低湿環境で特に有効である。 In addition, because singlet oxygen is a gas, it diffuses after generation, providing antibacterial and antiviral effects not only in the area where the ink is applied, but also in the surrounding area. Furthermore, the diffusion distance of singlet oxygen (the distance it diffuses before reverting to triplet oxygen and losing its antibacterial and antiviral effects) depends on humidity; the lower the humidity, the greater the diffusion distance. Therefore, the ink of the present invention is particularly effective in low-humidity environments.
一重項酸素の拡散距離は、下記式で求めることができる。
式 X2=2Dt
X:拡散距離[m]
D:拡散係数[m2/秒]
t:寿命[秒]
The diffusion distance of singlet oxygen can be calculated by the following formula.
Formula X 2 = 2Dt
X: Diffusion distance [m]
D: Diffusion coefficient [m 2 /sec]
t: Life [seconds]
上記式を用いて、湿度が50%である場合の一重項酸素の拡散距離Xを求めてみると、拡散距離Xは約1.57mmであると求めることができる。ここで、拡散係数D及び寿命tには、湿度50%での拡散係数Dが2×10-5m2/秒であり、湿度50%での寿命tが62×10-3秒であるという報告例の数値を引用した。 Using the above formula, the diffusion distance X of singlet oxygen at a humidity of 50% can be calculated to be approximately 1.57 mm. Here, the diffusion coefficient D and lifetime t are based on reported values of 2×10 −5 m 2 /sec at a humidity of 50% and 62×10 −3 seconds at a humidity of 50%.
上記の計算結果から、一重項酸素は、湿度50%の環境下において約1.57mmの範囲まで拡散できるため、本発明のインクがドット間隔3mmで出力物上に存在していれば、おおよそ出力物全面に、発生した一重項酸素が拡散する計算になる。 From the above calculation results, singlet oxygen can diffuse up to a range of approximately 1.57 mm in an environment with 50% humidity, so if the ink of the present invention is present on a printed object with a dot spacing of 3 mm, the generated singlet oxygen will diffuse over roughly the entire surface of the printed object.
ドット間隔が3mmであれば、ドットサイズを例えば30μmに調整することで、光増感剤に由来する着色を呈するインクであっても視認できない程度に付与することが可能である。そのため、本発明のインクは、視認できない程度のドットサイズ及びドット間隔で記録媒体全面に付与することで、画質を低下させることなく、出力物全面に抗菌・抗ウイルス効果をもたらすことも可能となる。 If the dot spacing is 3 mm, adjusting the dot size to, for example, 30 μm makes it possible to apply ink that exhibits coloration derived from a photosensitizer so that it is invisible. Therefore, by applying the ink of the present invention to the entire surface of a recording medium with an invisible dot size and dot spacing, it is possible to impart antibacterial and antiviral effects to the entire surface of the printed material without degrading image quality.
(一重項酸素発生能の確認)
インク中における光増感剤が一重項酸素を発生させることができる状態であるか否かは、一重項酸素に由来するリン光を検出することで判断することができる。
(Confirmation of singlet oxygen generating ability)
Whether or not the photosensitizer in the ink is in a state capable of generating singlet oxygen can be determined by detecting phosphorescence derived from singlet oxygen.
この場合、まず、当該インクを記録媒体に付与して、光硬化処理を行うことで、インクを記録媒体に定着させる。インクを定着させた記録媒体に、光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長に相当する単色光を照射したとき、1270nm付近に一重項酸素に帰属される発光極大波長を有するリン光が観測されると、インク中における光増感剤が一重項酸素を発生させることができる状態であると判断することができる。リン光の測定は、例えば分光蛍光光度計(日本分光社製EP-8700)を用いて行うことができる。 In this case, the ink is first applied to a recording medium and then subjected to a photo-curing process to fix the ink to the recording medium. When the recording medium on which the ink has been fixed is irradiated with monochromatic light corresponding to the maximum absorption wavelength of the photosensitizer in a single molecular state, if phosphorescence having a maximum emission wavelength attributable to singlet oxygen around 1270 nm is observed, it can be determined that the photosensitizer in the ink is in a state capable of generating singlet oxygen. Phosphorescence can be measured using, for example, a spectrofluorometer (EP-8700 manufactured by JASCO Corporation).
(光増感剤の分子凝集状態)
インク中における光増感剤の分子凝集状態は、一重項酸素を発生させることができる状態であれば特に限定されない。例えば単分子状態であってもよく、凝集状態であってもよい。しかし、光増感剤は単分子状態である方が一重項酸素を効率よく発生させることができるため、本発明のインクは、光増感剤を単分子状態で含有することが好ましい。
(Molecular aggregation state of photosensitizer)
The molecular aggregation state of the photosensitizer in the ink is not particularly limited as long as it is in a state that allows singlet oxygen to be generated. For example, it may be in a monomolecular state or an aggregated state. However, since the photosensitizer can generate singlet oxygen more efficiently in a monomolecular state, it is preferable that the ink of the present invention contains the photosensitizer in a monomolecular state.
含有する光増感剤が単分子状態であるか否かは、インクの吸収スペクトルに単分子状態の光増感剤の吸収ピークが存在するか否かで判断することができる。例えば、単分子状態で680nmに最大吸収極大である吸収ピークを有する光増感剤の場合、インクの吸収スペクトルに680nmの吸収ピークが存在していれば、含有する光増感剤が単分子状態であると判断できる。なお、顔料含有インクの場合は、遠心分離機を用いて顔料からなる固体成分を分離、除去した後に測定したインクの吸収スペクトルから判断することで、顔料の影響を受けずに判断することができる。 Whether or not the contained photosensitizer is in a monomolecular state can be determined by whether or not an absorption peak of the photosensitizer in a monomolecular state is present in the absorption spectrum of the ink. For example, in the case of a photosensitizer that has an absorption peak with a maximum absorption maximum at 680 nm in a monomolecular state, if an absorption peak at 680 nm is present in the absorption spectrum of the ink, it can be determined that the contained photosensitizer is in a monomolecular state. In the case of pigment-containing ink, this can be determined without being affected by the pigment by measuring the absorption spectrum of the ink after separating and removing the solid component made of the pigment using a centrifuge.
このように判断できるのは、光増感剤として用いる化合物の吸収スペクトルが、単分子状態と凝集状態で異なるためである。図2は、単分子状態で680nmに最大吸収極大である吸収ピークを有するフタロシアニン系化合物の吸収スペクトルの例である。このように、単分子状態での吸収スペクトル(図2(a))では680nmに吸収ピークを有していても、凝集状態の吸収スペクトル(図2(b))では分子間相互作用等の影響で吸収波長域がブロードとなり、吸収ピークは分子の配向状態により長波側又は短波側にシフトする。このような光増感剤の吸収スペクトルの違いが、インクの吸収スペクトルにも影響するため、含有する光増感剤が単分子状態であるか否かは、インクの吸収スペクトルに単分子状態の光増感剤の吸収ピークが存在するか否かで判断することができる。 This determination is possible because the absorption spectrum of the compound used as the photosensitizer differs between its single-molecule state and its aggregated state. Figure 2 shows an example of the absorption spectrum of a phthalocyanine compound, which has an absorption peak with a maximum absorption maximum at 680 nm in its single-molecule state. Thus, while the absorption spectrum in the single-molecule state (Figure 2(a)) has an absorption peak at 680 nm, the absorption spectrum in the aggregated state (Figure 2(b)) broadens the absorption wavelength range due to factors such as intermolecular interactions, and the absorption peak shifts to the longer or shorter wavelengths depending on the molecular orientation. Because these differences in the absorption spectrum of the photosensitizer also affect the absorption spectrum of the ink, whether the contained photosensitizer is in a single-molecule state can be determined by whether the absorption peak of the photosensitizer in its single-molecule state is present in the absorption spectrum of the ink.
なお、このような判断方法は、顔料を含有しないインクであれば、液状のインクの吸収スペクトルからだけでなく、出力物上に存在する硬化インクの吸収スペクトルからも行うことができる。 Furthermore, if the ink does not contain pigment, this determination method can be performed not only from the absorption spectrum of the liquid ink, but also from the absorption spectrum of the cured ink present on the printed object.
(インクのインジケーター性)
本発明のインクは、光増感剤が一重項酸素発生能を有することのインジケーターとして、光増感剤の単分子吸収スペクトルに由来する着色を呈することが好ましい。これによって、上記のように一重項酸素に由来するリン光を検出しなくとも、記録媒体に定着したインクが含有する光増感剤が一重項酸素発生能を有しているか否かを、目視で確認することができる。
(Ink indicator properties)
The ink of the present invention preferably exhibits a color derived from the monomolecular absorption spectrum of the photosensitizer as an indicator of the photosensitizer's ability to generate singlet oxygen, which makes it possible to visually confirm whether the photosensitizer contained in the ink fixed on a recording medium has singlet oxygen generating ability, without detecting phosphorescence derived from singlet oxygen as described above.
このようにインジケーター性を示すインクにおいては、光増感剤が一重項酸素発生能を有するときにはインクが光増感剤の単分子吸収スペクトルに由来する着色を呈する必要があるため、光増感剤が単分子状態で含有されていなければならない。 In inks that exhibit indicator properties like this, if the photosensitizer has the ability to generate singlet oxygen, the ink must exhibit a color derived from the monomolecular absorption spectrum of the photosensitizer, and therefore the photosensitizer must be contained in a monomolecular state.
インジケーター性を示すインクは、光増感剤が経時劣化等により分子構造や分子凝集状態が変化し、単分子吸収スペクトルに由来する着色を呈しなくなったときに、同時に一重項酸素発生能も失うという性質を有する。 Ink that exhibits indicator properties has the property that when the molecular structure or molecular aggregation state of the photosensitizer changes due to deterioration over time, etc., and it no longer exhibits the color derived from the monomolecular absorption spectrum, it also loses its ability to generate singlet oxygen.
そのため、例えばインジケーター性を示すインクが、単分子吸収スペクトルに由来して青色の着色を呈する光増感剤を含有する場合、青色の着色を呈しなくなったときに、一重項酸素発生能及びそれに伴う抗菌効果を失ったと判断することができる。 For example, if an ink exhibiting indicator properties contains a photosensitizer that exhibits a blue color due to the monomolecular absorption spectrum, when the ink no longer exhibits the blue color, it can be determined that the ink has lost its singlet oxygen generating ability and the associated antibacterial effect.
(活性光線を考慮した光増感剤の吸収波長域)
本発明のインクは、活性光線硬化型であることから、画像形成時に活性光線が照射されることを前提とした設計が必要となる。光増感剤は、室内光程度の光量であれば、光の吸収により経時劣化が起きつつも、ある程度持続的に一重項酸素を発生させることができる。しかし、光増感剤の吸収波長域が、画像形成時に照射される活性光線の波長域と大きく重なる場合、活性光線の照射によって光増感剤は急激に劣化し、一重項酸素発生能が失活してしまうおそれがある。そのため、本発明のインクにおいては、画像形成時に照射される活性光線の波長域を考慮した光増感剤を選択することが好ましい。
(Absorption wavelength range of photosensitizer taking into account actinic rays)
Since the ink of the present invention is actinic radiation-curable, it must be designed on the assumption that actinic radiation will be irradiated during image formation. The photosensitizer can generate singlet oxygen to a certain extent continuously, even though it will deteriorate over time due to light absorption, provided that the light intensity is comparable to that of indoor light. However, if the absorption wavelength range of the photosensitizer largely overlaps with the wavelength range of the actinic radiation irradiated during image formation, the photosensitizer may rapidly deteriorate upon irradiation with actinic radiation, and its singlet oxygen generating ability may be lost. Therefore, for the ink of the present invention, it is preferable to select a photosensitizer taking into account the wavelength range of the actinic radiation irradiated during image formation.
画像形成時に照射される活性光線の波長は、インクが含有する光重合開始剤又は活性光線重合性化合物の吸収波長に合わせて設定される。そのため、インクが光重合開始剤を含有する場合、光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、光重合開始剤の吸収スペクトルの吸収末端よりも長波長側にあることが好ましい。または、インクが活性光線重合性化合物を含有する場合、光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、活性光線重合性化合物の吸収スペクトルの吸収末端よりも長波長側にあることが好ましい。これによって、光増感剤の吸収波長域と重ならない活性光線を用いてインクを硬化させることができ、光増感剤の一重項酸素発生能の失活を避けることができる。 The wavelength of the actinic light irradiated during image formation is set to match the absorption wavelength of the photopolymerization initiator or actinic light-polymerizable compound contained in the ink. Therefore, if the ink contains a photopolymerization initiator, it is preferable that the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state be longer than the absorption end of the absorption spectrum of the photopolymerization initiator. Alternatively, if the ink contains an actinic light-polymerizable compound, it is preferable that the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state be longer than the absorption end of the absorption spectrum of the actinic light-polymerizable compound. This allows the ink to be cured using actinic light that does not overlap with the absorption wavelength range of the photosensitizer, avoiding inactivation of the photosensitizer's singlet oxygen-generating ability.
本発明において、「吸収スペクトルの吸収末端」とは、紫外可視分光光度計での吸光度測定により得られる分光スペクトルにおいて、光吸収ピーク(「光吸収帯」ともいう。)における吸光度の極大点から光吸収強度が減少する側の吸収強度曲線がベースライン(測定対象物を除いて測定した吸収スペクトルで補正して得たベースライン)と同等の値に達する点のうち、最も長波長側に現れる点をいう。 In the present invention, the "absorption end of the absorption spectrum" refers to the point on the longest wavelength side of the absorption intensity curve on the side where the light absorption intensity decreases from the maximum absorbance point at the light absorption peak (also called the "light absorption band") in the spectrum obtained by absorbance measurement with a UV-visible spectrophotometer, reaches a value equivalent to the baseline (a baseline obtained by correcting using an absorption spectrum measured excluding the object being measured).
また、汎用的に使用される紫外線を活性光線として想定すると、光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、360~800nmの範囲内であることが好ましく、500~800nmの範囲内であることがより好ましい。これによって、紫外線を用いたインク硬化時に光増感剤の一重項酸素発生能が失活することを避けることができる。 Furthermore, assuming that commonly used ultraviolet light is used as actinic light, the maximum absorption wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state is preferably within the range of 360 to 800 nm, and more preferably within the range of 500 to 800 nm. This prevents the photosensitizer's singlet oxygen generating ability from being deactivated when the ink is cured using ultraviolet light.
(光増感剤として用いることができる化合物)
本発明に係る光増感剤として用いることができる化合物は、一重項酸素を発生させることができる状態でインクに含有され得るものであれば特に限定されない。例えば一重項酸素発生能を有する光増感剤として用いることができる化合物として従来公知であるフタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、フェナレン系化合物、ローズベンガル系化合物等を用いることができる。
(Compounds that can be used as photosensitizers)
The compound that can be used as the photosensitizer according to the present invention is not particularly limited as long as it can be contained in the ink in a state that allows it to generate singlet oxygen. For example, conventionally known compounds that can be used as photosensitizers capable of generating singlet oxygen include phthalocyanine compounds, naphthalocyanine compounds, phenalene compounds, and rose bengal compounds.
これらの化合物の中でも、フタロシアニン系化合物が好ましく、特に下記一般式(1)で表される構造を有することが、一重項酸素発生能が高い単分子状態でインク中に含有されやすいことから好ましい。 Among these compounds, phthalocyanine compounds are preferred, and those having a structure represented by the following general formula (1) are particularly preferred because they have high singlet oxygen generating ability and are easily contained in ink in a monomolecular state.
〔上記一般式(1)中、Mは、第14族の金属原子を表す。Q1及びQ2は、各々独立に、一価の軸配位子を表す。なお、上記一般式(1)は、Q1及びQ2のうちいずれか一方を有していなくてもよい。A1~A4は、各々独立に、置換基を有していてもよい芳香環を形成する原子団を表す。〕 [In the above general formula (1), M represents a metal atom of Group 14. Q1 and Q2 each independently represent a monovalent axial ligand. Note that the above general formula (1) may not have either Q1 or Q2 . A1 to A4 each independently represent an atomic group forming an aromatic ring which may have a substituent.]
中心金属原子Mは、第14族の金属原子であることによって、共役平面の上下方向に複数の軸配位子をとることができる。本発明において、第14族の金属原子にはSiも含まれ、具体的にはSi、Ge、Sn、Pbを例示することができる。これらの中でも、ケイ素原子Siが好ましい。 The central metal atom M is a Group 14 metal atom, which allows it to take on multiple axial ligands above and below the conjugated plane. In the present invention, Group 14 metal atoms also include Si, and specific examples include Si, Ge, Sn, and Pb. Among these, silicon atoms, Si, are preferred.
一般式(1)で表される構造を有する化合物は、軸配位子(Q1、Q2)が共役平面のπ-πスタッキング相互作用を抑制することにより、光増感剤同士の凝集が起きにくいため、単分子状態になりやすくなる。 In the compound having the structure represented by general formula (1), the axial ligands (Q 1 , Q 2 ) suppress the π-π stacking interaction of the conjugated plane, making it difficult for aggregation of photosensitizers to occur, and therefore, it is easy for the compound to assume a monomolecular state.
なお、本発明において、「軸配位子」とは、フタロシアニン環を構成する平面の上下方向から配位される配位子のことをいう。 In the present invention, "axial ligand" refers to a ligand that is coordinated from above and below the plane that constitutes the phthalocyanine ring.
原子団A1~A4が有していてもよい置換基としては、塩素原子や塩ハロゲン化メチル基(-CClX2)(ただし、Xはハロゲン原子である。)、フルオロメチル基(-CH2F)、トリフルオロメチル基(-CF3)、ニトロ基(-NO2)などの電子吸引基や、アルキル基、アルコキシ基などが挙げられる。特に炭素数4~18のアルキル基又はアルコキシ基が、重合性化合物への溶解性の観点から好ましい。また、当該アルキル基又はアルコキシ基は、更に置換基を有していてもよい。 Examples of the substituent that the atomic groups A 1 to A 4 may have include electron-withdrawing groups such as a chlorine atom, a methyl chloride halide group (-CClX 2 ) (where X is a halogen atom), a fluoromethyl group (-CH 2 F), a trifluoromethyl group (-CF 3 ), and a nitro group (-NO 2 ), as well as alkyl and alkoxy groups. In particular, alkyl or alkoxy groups having 4 to 18 carbon atoms are preferred from the viewpoint of solubility in the polymerizable compound. Furthermore, the alkyl or alkoxy group may further have a substituent.
また、芳香環(A1~A4)や軸配位子(Q1、Q2)に可溶性基を導入できる分子構造にすることで、光増感剤の重合性化合物への溶解性を向上させることができる。特に、軸配位子(Q1、Q2)に可溶性基を導入すると、立体障害により分子の共役平面のπ-πスタッキング相互作用を抑制する効果が大きくなるため好適である。 Furthermore, the solubility of the photosensitizer in the polymerizable compound can be improved by adopting a molecular structure that allows the introduction of a soluble group into the aromatic rings (A 1 to A 4 ) or the axial ligands (Q 1 , Q 2 ). In particular, introducing a soluble group into the axial ligands (Q 1 , Q 2 ) is preferable because it enhances the effect of suppressing the π-π stacking interaction of the conjugated planes of the molecules due to steric hindrance.
一般式(1)で表される構造を有する化合物の中でも、下記一般式(1F)又は下記一般式(1G)で表される構造を有する化合物がより好ましい。 Among compounds having a structure represented by general formula (1), compounds having a structure represented by the following general formula (1F) or (1G) are more preferred.
〔一般式(1F)及び一般式(1G)中、M、Q1及びQ2は、一般式(1)におけるM、Q1及びQ2とそれぞれ同義である。R1~R4は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。〕 [In general formula (1F) and general formula (1G), M, Q1 , and Q2 have the same meanings as M, Q1 , and Q2 in general formula (1), respectively. R1 to R4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.]
置換基R1~R4としては、塩素原子や塩ハロゲン化メチル基(-CClX2)(ただし、Xはハロゲン原子である。)、フルオロメチル基(-CH2F)、トリフルオロメチル基(-CF3)、ニトロ基(-NO2)などの電子吸引基や、アルキル基、アルコキシ基などが挙げられる。特に炭素数4~18のアルキル基又はアルコキシ基が、重合性化合物への溶解性の観点から好ましい。また、当該アルキル基又はアルコキシ基は、更に置換基を有していてもよい。 Examples of the substituents R 1 to R 4 include electron-withdrawing groups such as a chlorine atom, a methyl chloride halide group (-CClX 2 ) (where X is a halogen atom), a fluoromethyl group (-CH 2 F), a trifluoromethyl group (-CF 3 ), and a nitro group (-NO 2 ), as well as alkyl and alkoxy groups. In particular, alkyl or alkoxy groups having 4 to 18 carbon atoms are preferred from the viewpoint of solubility in the polymerizable compound. The alkyl or alkoxy group may further have a substituent.
一般式(1F)又は一般式(1G)で表される構造を有する化合物の好ましい具体例を、表Iに例示する。なお、Q1及びQ2の*は、Mとの結合部位を表す。 Preferred specific examples of compounds having a structure represented by general formula (1F) or general formula (1G) are exemplified in Table I. In addition, * in Q1 and Q2 represents the bonding site with M.
次に、一般式(1)で表される構造を有さないが、本発明に係る光増感剤として用いることができる化合物として、一般式(H)表される構造を有する化合物を説明する。 Next, we will explain compounds that do not have the structure represented by general formula (1) but can be used as photosensitizers according to the present invention, such as compounds that have the structure represented by general formula (H).
〔一般式(H)中、M′は、第14族以外の金属原子又は2つの水素原子(2H)を表す。Q1′は、一価又は二価の軸配位子を表す。R1~R4は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。〕 [In general formula (H), M' represents a metal atom other than that of Group 14 or two hydrogen atoms (2H). Q 1 ' represents a monovalent or divalent axial ligand. R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.]
置換基R1~R4としては、塩素原子や塩ハロゲン化メチル基(-CClX2)(ただし、Xはハロゲン原子である。)、フルオロメチル基(-CH2F)、トリフルオロメチル基(-CF3)、ニトロ基(-NO2)などの電子吸引基や、アルキル基、アルコキシ基などが挙げられる。特に炭素数4~18のアルキル基又はアルコキシ基が、重合性化合物への溶解性の観点から好ましい。また、当該アルキル基又はアルコキシ基は、更に置換基を有していてもよい。 Examples of the substituents R 1 to R 4 include electron-withdrawing groups such as a chlorine atom, a methyl chloride halide group (-CClX 2 ) (where X is a halogen atom), a fluoromethyl group (-CH 2 F), a trifluoromethyl group (-CF 3 ), and a nitro group (-NO 2 ), as well as alkyl and alkoxy groups. In particular, alkyl or alkoxy groups having 4 to 18 carbon atoms are preferred from the viewpoint of solubility in the polymerizable compound. The alkyl or alkoxy group may further have a substituent.
一般式(H)で表される構造を有する化合物の好ましい具体例を、表IIに例示する。なお、Q1′の*は、Mとの結合部位を表す。 Preferred examples of compounds having the structure represented by formula (H) are shown in Table II. In addition, * in Q 1 ' represents the bonding site with M.
次に、上に挙げた化合物以外で、本発明に係る光増感剤として用いることができる化合物を、以下例示する。なお、本発明に係る光増感剤として用いることができる化合物は、これらに限定されるものではない。 Next, examples of compounds other than those listed above that can be used as photosensitizers according to the present invention are listed below. However, compounds that can be used as photosensitizers according to the present invention are not limited to these.
(1.2)重合性化合物
本発明のインクは、重合性化合物を含有することを特徴とする。
(1.2) Polymerizable Compound The ink of the present invention is characterized by containing a polymerizable compound.
重合性化合物の含有量は、インクの全質量に対して1~97質量%の範囲内であることが好ましく、30~90質量%の範囲内であることがより好ましい。 The content of the polymerizable compound is preferably within the range of 1 to 97% by mass, and more preferably within the range of 30 to 90% by mass, relative to the total mass of the ink.
当該重合性化合物は、活性光線硬化型インクに用いることができるものであれば特に限定されず、光重合開始剤の共存下又は非存在下において、活性光線の照射により重合反応を開始し、重合・架橋により硬化する化合物を用いることができる。なお、重合性化合物は、モノマー、重合性オリゴマー、プレポリマー及びこれらの混合物のいずれであってもよい。 The polymerizable compound is not particularly limited as long as it can be used in actinic radiation-curable inks. Any compound that initiates a polymerization reaction upon irradiation with actinic radiation in the presence or absence of a photopolymerization initiator and cures through polymerization and crosslinking can be used. The polymerizable compound may be a monomer, polymerizable oligomer, prepolymer, or a mixture thereof.
重合性化合物のうち、光重合開始剤の非存在下においても自ら活性光線(例えば電子線)の照射により重合反応を開始し、十分に硬化できる重合性化合物を、本発明において「活性光線重合性化合物」という。 Among polymerizable compounds, those that can initiate a polymerization reaction and sufficiently cure upon irradiation with actinic rays (e.g., electron beams) even in the absence of a photopolymerization initiator are referred to as "actinic radiation-polymerizable compounds" in the present invention.
重合性化合物としては、例えば、カチオン重合性化合物、ラジカル重合性化合物又はこれらの混合物が挙げられ、特に、重合速度及び重合度等の観点から、ラジカル重合性化合物であることが好ましい。 Examples of polymerizable compounds include cationically polymerizable compounds, radically polymerizable compounds, and mixtures thereof. In particular, radically polymerizable compounds are preferred from the standpoints of polymerization rate, degree of polymerization, etc.
「ラジカル重合性化合物」とは、分子中にエチレン性不飽和二重結合を有する化合物のことをいう。ラジカル重合性化合物は、単官能又は多官能のどちらの化合物であってもよい。ラジカル重合性化合物の例としては、例えば、不飽和カルボン酸エステル化合物である、(メタ)アクリレートが挙げられる。なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタアクリレートのことをいい、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基又はメタアクリロイル基のことをいい、「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルのことをいう。 The term "radical polymerizable compound" refers to a compound having an ethylenically unsaturated double bond in the molecule. The radical polymerizable compound may be either a monofunctional or polyfunctional compound. An example of a radical polymerizable compound is (meth)acrylate, which is an unsaturated carboxylic acid ester compound. In the present invention, "(meth)acrylate" refers to acrylate or methacrylate, "(meth)acryloyl group" refers to acryloyl group or methacryloyl group, and "(meth)acrylic" refers to acrylic or methacrylic.
単官能の(メタ)アクリレートの例としては、イソアミル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソミルスチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル-ジグリコール(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ブトキシエチル(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、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(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、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチル-フタル酸及びt-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられる。 Examples of monofunctional (meth)acrylates include isoamyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, isomylstyryl (meth)acrylate, isostearyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl-diglycol (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxyethyl hexahydrophthalate, butoxyethyl (meth)acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth)acrylate, methoxydiethylene glycol (meth)acrylate, methoxypoly Examples include ethylene glycol (meth)acrylate, methoxypropylene glycol (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxyethyl succinate, 2-(meth)acryloyloxyethyl phthalate, 2-(meth)acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl phthalate, and t-butylcyclohexyl (meth)acrylate.
多官能の(メタ)アクリレートの例としては、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(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、1,4-ブタンジオールジ(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、1,9-ノナンジオールジ(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、ジメチロール-トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジ(メタ)アクリレート、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、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート及びトリプロピレングリコールジアクリレートなどの2官能の(メタ)アクリレート;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トリ(メタ)アクリレートなどの3官能の(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(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、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート及びペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレートなどの3官能以上の(メタ)アクリレート;ポリエステルアクリレートオリゴマーを含む(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマー、並びにこれらの変性物等が挙げられる。上記変性物の例としては、エチレンオキサイド基を挿入したエチレンオキサイド変性(EO変性)アクリレート、及びプロピレンオキサイドを挿入したプロピレンオキサイド変性(PO変性)アクリレートが挙げられる。 Examples of polyfunctional (meth)acrylates include triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, dimethylol-tricyclodecane di(meth)acrylate, bisphenol A PO adduct di(meth)acrylate, hydroxypivalic acid neopentyl glycol di(meth)acrylate, polytetramethylene glycol di(meth)acrylate, Examples of the acrylates include difunctional (meth)acrylates such as trimethylolpropane tri(meth)acrylate, polyethylene glycol diacrylate, and tripropylene glycol diacrylate; trifunctional (meth)acrylates such as trimethylolpropane tri(meth)acrylate and pentaerythritol tri(meth)acrylate; tri- or higher functional (meth)acrylates such as pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, glycerin propoxy tri(meth)acrylate, and pentaerythritol ethoxy tetra(meth)acrylate; oligomers having (meth)acryloyl groups, including polyester acrylate oligomers, and modified products thereof. Examples of the modified products include ethylene oxide-modified (EO-modified) acrylates in which ethylene oxide groups have been inserted, and propylene oxide-modified (PO-modified) acrylates in which propylene oxide has been inserted.
また、「カチオン重合性化合物」とは、分子中にカチオン重合性基を有する化合物のことをいう。カチオン重合性化合物の例としては、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物及びオキセタン化合物等が挙げられる。 The term "cationically polymerizable compound" refers to a compound having a cationically polymerizable group in the molecule. Examples of cationically polymerizable compounds include epoxy compounds, vinyl ether compounds, and oxetane compounds.
上記エポキシ化合物の例としては、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3′,4′-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンモノエポキサイド、ε-カプロラクトン変性3,4-エポキシシクロヘキシルメチル3′,4′-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、1-メチル-4-(2-メチルオキシラニル)-7-オキサビシクロ[4,1,0]ヘプタン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル-5,5-スピロ-3,4-エポキシ)シクロヘキサノン-メタ-ジオキサン及びビス(2,3-エポキシシクロペンチル)エーテルなどの脂環式エポキシ樹脂、1,4-ブタンジオールのジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ポリ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、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びグリセリンなどの脂肪族多価アルコールに一種又は二種以上のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドなど)を付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテルなどを含む脂肪族エポキシ化合物、並びに、ビスフェノールA又はそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールA又はそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、及びノボラック型エポキシ樹脂などを含む芳香族エポキシ化合物等が挙げられる。 Examples of the epoxy compounds include 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate, bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl)adipate, vinylcyclohexene monoepoxide, ε-caprolactone-modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate, alicyclic epoxy resins such as 1-methyl-4-(2-methyloxiranyl)-7-oxabicyclo[4,1,0]heptane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy)cyclohexanone-meta-dioxane, and bis(2,3-epoxycyclopentyl)ether, diglycidyl ether of 1,4-butanediol, diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, and glycerin. Examples of epoxy compounds include aliphatic epoxy compounds such as triglycidyl ethers of bisphenol A, triglycidyl ethers of trimethylolpropane, diglycidyl ethers of polyethylene glycol, diglycidyl ethers of propylene glycol, and polyglycidyl ethers of polyether polyols obtained by adding one or more alkylene oxides (such as ethylene oxide and propylene oxide) to aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin; and aromatic epoxy compounds such as di- or polyglycidyl ethers of bisphenol A or its alkylene oxide adducts, di- or polyglycidyl ethers of hydrogenated bisphenol A or its alkylene oxide adducts, and novolac-type epoxy resins.
上記ビニルエーテル化合物の例としては、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、及びオクタデシルビニルエーテルなどを含むモノビニルエーテル化合物、並びに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、及びトリメチロールプロパントリビニルエーテルなどを含むジ又はトリビニルエーテル化合物等が挙げられる。 Examples of the vinyl ether compound include monovinyl ether compounds such as ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexanedimethanol monovinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, isopropenyl ether-o-propylene carbonate, dodecyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, and octadecyl vinyl ether, as well as di- or trivinyl ether compounds such as 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, and trimethylolpropane trivinyl ether.
上記オキセタン化合物の例としては、3-ヒドロキシメチル-3-メチルオキセタン、3-ヒドロキシメチル-3-エチルオキセタン、3-ヒドロキシメチル-3-プロピルオキセタン、3-ヒドロキシメチル-3-ノルマルブチルオキセタン、3-ヒドロキシメチル-3-フェニルオキセタン、3-ヒドロキシメチル-3-ベンジルオキセタン、3-ヒドロキシエチル-3-メチルオキセタン、3-ヒドロキシエチル-3-エチルオキセタン、3-ヒドロキシエチル-3-プロピルオキセタン、3-ヒドロキシエチル-3-フェニルオキセタン、3-ヒドロキシプロピル-3-メチルオキセタン、3-ヒドロキシプロピル-3-エチルオキセタン、3-ヒドロキシプロピル-3-プロピルオキセタン、3-ヒドロキシプロピル-3-フェニルオキセタン、3-ヒドロキシブチル-3-メチルオキセタン、1,4ビス{[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン及びジ[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテル等が挙げられる。 Examples of the above oxetane compounds include 3-hydroxymethyl-3-methyloxetane, 3-hydroxymethyl-3-ethyloxetane, 3-hydroxymethyl-3-propyloxetane, 3-hydroxymethyl-3-n-butyloxetane, 3-hydroxymethyl-3-phenyloxetane, 3-hydroxymethyl-3-benzyloxetane, 3-hydroxyethyl-3-methyloxetane, 3-hydroxyethyl-3-ethyloxetane, 3-hydroxyethyl-3-propyloxetane, 3-hydroxyethyl Examples include 1-ethyl-3-phenyloxetane, 3-hydroxypropyl-3-methyloxetane, 3-hydroxypropyl-3-ethyloxetane, 3-hydroxypropyl-3-propyloxetane, 3-hydroxypropyl-3-phenyloxetane, 3-hydroxybutyl-3-methyloxetane, 1,4-bis{[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]methyl}benzene, 3-ethyl-3-(2-ethylhexyloxymethyl)oxetane, and di[1-ethyl(3-oxetanyl)]methyl ether.
(1.3)光重合開始剤
本発明のインクは、必要に応じて、光重合開始剤を更に含有することが好ましい。
(1.3) Photopolymerization Initiator The ink of the present invention preferably further contains a photopolymerization initiator, if necessary.
光重合開始剤の含有量は、活性光線の照射によってインクが十分に硬化し、かつ、インクのインクジェット吐出安定性を低下させない範囲において、任意に設定することができる。例えば、光重合開始剤の含有量は、インクの全質量に対して、0.1~20質量%の範囲内であることが好ましく、1.0~12質量%の範囲内であることがより好ましい。 The content of the photopolymerization initiator can be set arbitrarily as long as the ink is sufficiently cured by irradiation with actinic rays and the ink's inkjet ejection stability is not reduced. For example, the content of the photopolymerization initiator is preferably in the range of 0.1 to 20% by mass, and more preferably in the range of 1.0 to 12% by mass, relative to the total mass of the ink.
光重合開始剤は、上記重合性化合物の重合を開始できるものであればよい。例えば、インクがラジカル重合性化合物を有する場合は、光重合開始剤はラジカル系光重合開始剤とし、インクがカチオン重合性化合物を有する場合は、光重合開始剤はカチオン系光重合開始剤とする。 The photopolymerization initiator may be any that can initiate polymerization of the polymerizable compound. For example, if the ink contains a radically polymerizable compound, the photopolymerization initiator should be a radical photopolymerization initiator, and if the ink contains a cationic polymerizable compound, the photopolymerization initiator should be a cationic photopolymerization initiator.
光重合開始剤は、一種類のみを単独で用いてもよく、二種類以上を併用してもよい。また、ラジカル系光重合開始剤及びカチオン系光重合開始剤の両方を組み合わせてもよい。 One type of photopolymerization initiator may be used alone, or two or more types may be used in combination. Furthermore, both a radical photopolymerization initiator and a cationic photopolymerization initiator may be used in combination.
ラジカル系光重合開始剤としては、分子内結合開裂型と分子内水素引き抜き型とがある。 Radical photopolymerization initiators include intramolecular bond cleavage types and intramolecular hydrogen abstraction types.
分子内結合開裂型のラジカル系光重合開始剤の例としては、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-メチルチオフェニル)プロパン-1-オン、及び2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノンなどを含むアセトフェノン系の開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、及びベンゾインイソプロピルエーテルなどを含むベンゾイン系の開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系の開始剤、並びに、ベンジル及び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 intramolecular bond cleavage type radical photopolymerization initiators include acetophenone-based initiators such as diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyl dimethyl ketal, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone, 2-methyl-2-morpholino(4-methylthiophenyl)propan-1-one, and 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butanone; benzoin-based initiators such as benzoin, benzoin methyl ether, and benzoin isopropyl ether; acylphosphine oxide-based initiators; and benzyl and methylphenyl glyoxyesters.
これらの中でも、重合性化合物の硬化性がより向上し、特にUV-LEDの光による硬化プロセスによる硬化性がより向上する観点から、アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤であることが好ましい。 Among these, acylphosphine oxide polymerization initiators are preferred, as they further improve the curing properties of the polymerizable compound, particularly in the curing process using UV-LED light.
アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤としては、特に制限されず、例えば、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、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、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。 Acylphosphine oxide polymerization initiators are not particularly limited, and examples include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, and bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide.
また、このようなアシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤の市販品としては、例えば、IRGACURE(登録商標)819(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)、IRGACURE(登録商標) 1800(ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキサイドと、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニルケトンの質量比25:75の混合物)、IRGACURE(登録商標) TPO(2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド)等が挙げられる。 Commercially available examples of such acylphosphine oxide polymerization initiators include IRGACURE® 819 (bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide), IRGACURE® 1800 (a mixture of bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone in a mass ratio of 25:75), and IRGACURE® TPO (2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide).
分子内水素引き抜き型のラジカル系光重合開始剤の例としては、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、及び3,3′-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノンなどを含むベンゾフェノン系の開始剤、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などを含むチオキサントン系の開始剤、ミヒラーケトン、4,4′-ジエチルアミノベンゾフェノンなどを含むアミノベンゾフェノン系の開始剤、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、並びにカンファーキノン等が挙げられる。 Examples of intramolecular hydrogen abstraction radical photopolymerization initiators include benzophenone-based initiators such as benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, acrylated benzophenone, 3,3',4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, and 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone; thioxanthone-based initiators such as 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, and 2,4-dichlorothioxanthone; aminobenzophenone-based initiators such as Michler's ketone and 4,4'-diethylaminobenzophenone; 10-butyl-2-chloroacridone, 2-ethylanthraquinone, 9,10-phenanthrenequinone, and camphorquinone.
カチオン系光重合開始剤の例としては、光酸発生剤が挙げられる。さらに、光酸発生剤の例としては、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、及びホスホニウムなどを含む芳香族オニウム化合物のB(C6F5)4 -、PF6 -、AsF6 -、SbF6 -、CF3SO3 -塩など、スルホン酸を発生するスルホン化物、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物、並びに鉄アレン錯体などが含まれる。 Examples of the cationic photopolymerization initiator include photoacid generators, such as B(C 6 F 5 ) 4 − , PF 6 − , AsF 6 − , SbF 6 − , and CF 3 SO 3 − salts of aromatic onium compounds including diazonium, ammonium, iodonium , sulfonium, and phosphonium, sulfonates that generate sulfonic acid, halides that photogenerate hydrogen halide, and iron-allene complexes.
(1.4)着色剤
本発明のインクは、必要に応じて、着色剤を更に含有することができる。これによって、抗菌・抗ウイルス性が高い着色インクとして用いることができる。
(1.4) Colorant The ink of the present invention may further contain a colorant, if necessary. This allows the ink to be used as a colored ink with high antibacterial and antiviral properties.
着色剤の含有量は、インクの全質量に対して、0.1~20質量%の範囲内であることが好ましく、0.4~10質量%の範囲内であることがより好ましい。顔料又は染料の含有量が、0.1質量%以上であると、良好な発色性が得られ、20質量%以下であると、インクの適正な粘度が得られる。 The colorant content is preferably in the range of 0.1 to 20% by mass, and more preferably in the range of 0.4 to 10% by mass, relative to the total mass of the ink. A pigment or dye content of 0.1% by mass or more provides good color development, while a content of 20% by mass or less provides appropriate ink viscosity.
本発明において、「着色剤」とは、着色を主目的として、上記光増感剤のように一重項酸素発生能を有する成分とは別に含有させる成分のことをいう。 In the present invention, the term "colorant" refers to a component that is added primarily for the purpose of coloring, separately from a component capable of generating singlet oxygen, such as the photosensitizer described above.
着色剤としては、特に制限されず、顔料及び染料が挙げられる。インクの分散安定性及び耐候性が得られる観点から、着色剤は顔料であることが好ましい。活性光線の照射による硬化反応の感度を低下させない観点から、重合禁止剤として機能しない化合物を選択することが好ましい。 The colorant is not particularly limited and examples include pigments and dyes. From the viewpoint of obtaining dispersion stability and weather resistance of the ink, it is preferable that the colorant be a pigment. From the viewpoint of not reducing the sensitivity of the curing reaction due to irradiation with actinic rays, it is preferable to select a compound that does not function as a polymerization inhibitor.
顔料としては、特に制限されず、例えば、公知の有機顔料及び無機顔料などが挙げられ、また、染料で染色した樹脂粒子、市販の顔料分散体や表面処理された顔料(例えば、顔料を分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、又は顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等)も挙げられる。なお、上記顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」、特開2002-12607号公報、特開2002-188025号公報、特開2003-26978号公報、特開2003-342503号公報に記載のものなどが挙げられる。 The pigment is not particularly limited and examples include known organic pigments and inorganic pigments, as well as dyed resin particles, commercially available pigment dispersions, and surface-treated pigments (for example, pigments dispersed in an insoluble resin as a dispersant, or pigments with a resin grafted onto the surface). Examples of the pigments include those described in "Dictionary of Pigments" edited by Seijiro Ito (published in 2000), "Industrial Organic Pigments" by W. Herbst and K. Hunger, and JP-A Nos. 2002-12607, 2002-188025, 2003-26978, and 2003-342503.
赤又はマゼンタ顔料の例としては、Pigment Red 3、5、19、22、31、38、43、48:1、48:2、48:3、48:4、48:5、49:1、53:1、57:1、57:2、58:4、63:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、88、104、108、112、122、123、144、146、149、166、168、169、170、177、178、179、184、185、208、216、226、257、Pigment Violet 3、19、23、29、30、37、50、88、Pigment Orange 13、16、20、36から選ばれる顔料又はその混合物等が挙げられる。 Examples of red or magenta pigments include Pigment Red 3, 5, 19, 22, 31, 38, 43, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 48:5, 49:1, 53:1, 57:1, 57:2, 58:4, 63:1, 81, 81:1, 81:2, 81:3, 81:4, 88, 104, 108, 112, 122, 123, 144, 146, 149, 166, 168, 169, 170, 177, 178, 179, 184, 185, 208, 216, 226, 257, Pigment Violet 3, 19, 23, 29, 30, 37, 50, 88, Pigment Examples include pigments selected from Orange 13, 16, 20, and 36, or mixtures thereof.
青又はシアン顔料の例としては、Pigment Blue 1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17-1、22、27、28、29、36、60から選ばれる顔料又はその混合物等が挙げられる。 Examples of blue or cyan pigments include pigments selected from Pigment Blue 1, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 17-1, 22, 27, 28, 29, 36, and 60, or mixtures thereof.
緑顔料の例としては、Pigment Green 7、26、36、50から選ばれる顔料又はその混合物が含まれる。 Examples of green pigments include pigments selected from Pigment Green 7, 26, 36, and 50, or mixtures thereof.
黄顔料の例としては、Pigment Yellow 1、3、12、13、14、17、34、35、37、55、74、81、83、93、94,95、97、108、109、110、137、138、139、153、154、155、157、166、167、168、180、185、193から選ばれる顔料又はその混合物等が挙げられる。 Examples of yellow pigments include pigments selected from Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 34, 35, 37, 55, 74, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 108, 109, 110, 137, 138, 139, 153, 154, 155, 157, 166, 167, 168, 180, 185, and 193, or mixtures thereof.
ブラック顔料の例としては、Pigment Black 7、26、28から選ばれる顔料又はその混合物等が挙げられる。 Examples of black pigments include pigments selected from Pigment Black 7, 26, and 28, or mixtures thereof.
白顔料の例としては、酸化チタン、又は中空粒子等が挙げられる。 Examples of white pigments include titanium oxide or hollow particles.
顔料の市販品の例としては、クロモファインイエロー2080、5900、5930、AF-1300、2700L、クロモファインオレンジ3700L、6730、クロモファインスカーレット6750、クロモファインマゼンタ6880、6886、6891N、6790、6887、クロモファインバイオレット RE、クロモファインレッド6820、6830、クロモファインブルーHS-3、5187、5108、5197、5085N、SR-5020、5026、5050、4920、4927、4937、4824、4933GN-EP、4940、4973、5205、5208、5214、5221、5000P、クロモファイングリーン2GN、2GO、2G-550D、5310、5370、6830、クロモファインブラックA-1103、セイカファストエロー10GH、A-3、2035、2054、2200、2270、2300、2400(B)、2500、2600、ZAY-260、2700(B)、2770、セイカファストレッド8040、C405(F)、CA120、LR-116、1531B、8060R、1547、ZAW-262、1537B、GY、4R-4016、3820、3891、ZA-215、セイカファストカーミン6B1476T-7、1483LT、3840、3870、セイカファストボルドー10B-430、セイカライトローズR40、セイカライトバイオレットB800、7805、セイカファストマルーン460N、セイカファストオレンジ900、2900、セイカライトブルーC718、A612、シアニンブルー4933M、4933GN-EP、4940、4973(以上、大日精化工業製); KET Yellow 401、402、403、404、405、406、416、424、KET Orange 501、KET Red 301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、336、337、338、346、KET Blue 101、102、103、104、105、106、111、118、124、KET Green 201(以上、大日本インキ化学製);Colortex Yellow 301、314、315、316、P-624、314、U10GN、U3GN、UNN、UA-414、U263、Finecol Yellow T-13、T-05、Pigment Yellow1705、Colortex Orange 202、Colortex Red101、103、115、116、D3B、P-625、102、H-1024、105C、UFN、UCN、UBN、U3BN、URN、UGN、UG276、U456、U457、105C、USN、Colortex Maroon601、Colortex BrownB610N、Colortex Violet600、Pigment Red 122、ColortexBlue516、517、518、519、A818、P-908、510、Colortex Green402、403、Colortex Black 702、U905(以上、山陽色素製);Lionol Yellow1405G、Lionol Blue FG7330、FG7350、FG7400G、FG7405G、ES、ESP-S(以上、東洋インキ製)、Toner Magenta E02、Permanent RubinF6B、Toner Yellow HG、Permanent Yellow GG-02、Hostapeam BlueB2G(以上、ヘキストインダストリ製);Novoperm P-HG、Hostaperm Pink E、Hostaperm Blue B2G(以上、クラリアント製);カーボンブラック#2600、#2400、#2350、#2200、#1000、#990、#980、#970、#960、#950、#850、MCF88、#750、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA77、#52、#50、#47、#45、#45L、#40、#33、#32、#30、#25、#20、#10、#5、#44、CF9(以上、三菱化学製)などが挙げられる。 Examples of commercially available pigments include Chromofine Yellow 2080, 5900, 5930, AF-1300, 2700L, Chromofine Orange 3700L, 6730, Chromofine Scarlet 6750, Chromofine Magenta 6880, 6886, 6891N, 6790, 6887, Chromofine Violet RE, Chromofine Red 6820, 6830, Chromofine Blue HS-3, 5187, 5108, 5197, 5085N, SR-5020, 5026, 5050, 4920, 4927, 4937, 4824, 4933GN-EP, 4940, 4973, 5205, 5208, 5214, 5221, 5000P, Chromofine Green 2GN, 2GO, 2G-550D, 5310, 5370, 6830, Chromofine Black A-1103, Seika Fast Yellow 10GH, A-3, 2035, 2054, 2200, 2270, 2300, 2400 (B), 2500, 2600, ZAY-260, 2700 (B), 2770, Seikafast Red 8040, C405(F), CA120, LR-116, 1531B, 8060R, 1547, ZAW-262, 1537B, GY, 4R-4016, 3820, 3891, ZA-215, Seikafast Carmine 6B1476T-7, 1483LT, 3840, 3870, Seikafast Bordeaux 10B-430, Seikalite Rose R40, Seikalite Violet B800, 7805, Seikafast Maroon 460N, Seikafast Orange 900, 2900, Seikalite Blue C718, A612, Cyanine Blue 4933M, 4933GN-EP, 4940, 4973 (all manufactured by Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.); KET Yellow 401, 402, 403, 404, 405, 406, 416, 424, KET Orange 501, KET Red 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310, 336, 337, 338, 346, KET Blue 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 118, 124, KET Green 201 (all manufactured by Dainippon Ink &Chemicals); Colortex Yellow 301, 314, 315, 316, P-624, 314, U10GN, U3GN, UNN, UA-414, U263, Finecol Yellow T-13, T-05, Pigment Yellow1705, Colortex Orange 202, Colortex Red101, 103, 115, 116, D3B, P-625, 102, H-1024, 105C, UFN, UCN, UBN, U3BN, URN, UGN, UG276, U456, U457, 105C, USN, Colortex Maroon601, Colortex Brown B610N, Colortex Violet 600, Pigment Red 122, Colortex Blue 516, 517, 518, 519, A818, P-908, 510, Colortex Green 402, 403, Colortex Black 702, U905 (all manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd.); Lionol Yellow 1405G, Lionol Blue FG7330, FG7350, FG7400G, FG7405G, ES, ESP-S (all manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.), Toner Magenta E02, Permanent Rubin F6B, Toner Yellow HG, Permanent Yellow GG-02, Hostaperm Blue B2G (all manufactured by Hoechst Industrie); Novoperm P-HG, Hostaperm Pink E, Hostaperm Blue B2G (all manufactured by Clariant); carbon black #2600, #2400, #2350, #2200, #1000, #990, #980, #970, #960, #950, #850, MCF88, #750, #650, MA600, MA7, MA8, MA11, MA100, MA100R, MA77, #52, #50, #47, #45, #45L, #40, #33, #32, #30, #25, #20, #10, #5, #44, and CF9 (all manufactured by Mitsubishi Chemical).
顔料の平均粒径は、特に制限されないが、微細なほど発色性に優れるため、0.01~0.4μmの範囲内であることが好ましく、0.02~0.2μmの範囲内であることがより好ましい。また、顔料の最大粒径としては、3μm程度であることが好ましく、1μm程度であることがより好ましい。顔料の粒径は、顔料の種類、分散剤、分散媒の選択、分散条件、濾過条件の設定などにより調整でき、顔料の粒径を制御することにより、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、透明性及び硬化感度を維持できる。 There are no particular restrictions on the average particle size of the pigment, but since the finer the particle size, the better the color development, it is preferably in the range of 0.01 to 0.4 μm, and more preferably in the range of 0.02 to 0.2 μm. The maximum particle size of the pigment is preferably around 3 μm, and more preferably around 1 μm. The particle size of the pigment can be adjusted by selecting the type of pigment, dispersant, dispersion medium, dispersion conditions, and filtration conditions. Controlling the particle size of the pigment can prevent clogging of the head nozzles and maintain the storage stability, transparency, and curing sensitivity of the ink.
顔料の粒径は、公知の測定方法で測定できる。具体的には、遠心沈降光透過法、X線透過法、レーザー回折散乱法、動的光散乱法により測定できる。 The particle size of pigments can be measured using known methods. Specifically, it can be measured using centrifugal sedimentation light transmission, X-ray transmission, laser diffraction scattering, and dynamic light scattering.
なお、着色剤は、一種類のみを単独で用いてもよく、二種類以上を併用してもよい。 Note that one type of colorant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
(1.5)ゲル化剤
本発明のインクは、必要に応じて、ゲル化剤を更に含有することが好ましい。
(1.5) Gelling Agent The ink of the present invention preferably further contains a gelling agent, if necessary.
ゲル化剤の含有量は、インクの全質量に対して0.5~10質量%であり、好ましくは1~7質量%である。0.5質量%以上であることによって、インク液滴を十分にゲル化(温度によるゾル・ゲル相転移)させることができる。また、10質量%以下であることによって、ゲル化剤がインク中に十分に溶解でき、インクのインクジェット吐出安定性を低下させることがない。 The gelling agent content is 0.5 to 10% by mass, preferably 1 to 7% by mass, relative to the total mass of the ink. A content of 0.5% by mass or more allows the ink droplets to be sufficiently gelled (temperature-dependent sol-gel phase transition). Furthermore, a content of 10% by mass or less allows the gelling agent to be sufficiently dissolved in the ink, preventing a decrease in the inkjet ejection stability of the ink.
ゲル化剤は、インクに、後述するゾル・ゲル相転移性を付与する機能を有する。そのようなゲル化剤は、少なくとも[1]ゾル・ゲル相転移温度よりも高い温度で、重合性化合物等に溶解すること、[2]ゾル・ゲル相転移温度以下の温度では結晶化すること、が必要である。 The gelling agent has the function of imparting sol-gel phase transition properties to the ink, as described below. Such a gelling agent must at least [1] dissolve in a polymerizable compound, etc., at a temperature higher than the sol-gel phase transition temperature, and [2] crystallize at a temperature below the sol-gel phase transition temperature.
ゲル化剤の種類は特に制限されないが、インク中で結晶化するときに、ゲル化剤の結晶化物である板状結晶が三次元的に囲む空間を形成し、前記空間に重合性化合物を内包するゲル化剤であることが好ましい。このように、板状結晶が三次元的に囲む空間に重合性化合物が内包された構造を「カードハウス構造」ということがある。カードハウス構造が形成されると、重合性化合物がカードハウス構造内に保持され、インク液滴がピニングされる。つまり、記録媒体に着弾後のインク液滴が濡れ広がり難く、細かいパターン状にも画像を形成可能である。記録媒体に着弾後のインク液滴が、カードハウス構造を形成するには、インク中で溶解している重合性化合物とゲル化剤とが相溶していることが好ましい。また、インクジェット方式による画像形成の場合に、インク液滴をインクジェット記録装置から安定に吐出するとの観点からも、ゾル状態のインク(高温時)において、重合性化合物とゲル化剤との相溶性が良好であることが重要である。 While the type of gelling agent is not particularly limited, it is preferred that, when crystallized in the ink, the gelling agent forms a three-dimensional space surrounded by platelet crystals, encapsulating the polymerizable compound within the space. This structure, in which the polymerizable compound is encapsulated within the three-dimensional space surrounded by platelet crystals, is sometimes referred to as a "house of cards structure." When a house of cards structure is formed, the polymerizable compound is retained within the structure, pinning the ink droplets. This means that ink droplets are less likely to spread after landing on the recording medium, enabling the formation of images with fine patterns. For ink droplets to form a house of cards structure after landing on the recording medium, it is preferable that the polymerizable compound dissolved in the ink and the gelling agent are compatible. Furthermore, when forming images using an inkjet system, good compatibility between the polymerizable compound and the gelling agent is important in the ink's sol state (at high temperatures), from the perspective of stably ejecting ink droplets from an inkjet recording device.
このようなゲル化剤の例には、
脂肪族ケトン化合物;
脂肪族エステル化合物;
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス;
キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ロウ、ホホバ油、ホホバ固体ロウ、及びホホバエステル等の植物系ワックス;
ミツロウ、ラノリン、及び鯨ロウ等の動物系ワックス;
モンタンワックス、及び水素化ワックス等の鉱物系ワックス;
硬化ヒマシ油又は硬化ヒマシ油誘導体;
モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体、ポリエチレンワックス誘導体等の変性ワックス;
ベヘン酸、アラキジン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、オレイン酸、エルカ酸等の高級脂肪酸;
ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の高級アルコール;
12-ヒドロキシステアリン酸等のヒドロキシステアリン酸;
12-ヒドロキシステアリン酸誘導体;
ラウリン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、12-ヒドロキシステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド(例えば日本化成社製 ニッカアマイドシリーズ、伊藤製油社製 ITOWAXシリーズ、花王社製 FATTYAMIDシリーズ等);
N-ステアリルステアリン酸アミド、N-オレイルパルミチン酸アミド等のN-置換脂肪酸アミド;
N,N′-エチレンビスステアリルアミド、N,N′-エチレンビス-12-ヒドロキシステアリルアミド、N,N′-キシリレンビスステアリルアミド等の特殊脂肪酸
アミド;
ドデシルアミン、テトラデシルアミン、オクタデシルアミン等の高級アミン;
ステアリルステアリン酸、オレイルパルミチン酸、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等の脂肪酸エステル化合物(例えば日本エマルジョン社製 EMALLEXシリーズ、理研ビタミン社製 リケマールシリーズ、理研ビタミン社製 ポエムシリーズ等);
ショ糖ステアリン酸、ショ糖パルミチン酸等のショ糖脂肪酸のエステル(例えばリョートーシュガーエステルシリーズ 三菱化学フーズ社製);
ポリエチレンワックス、α-オレフィン無水マレイン酸共重合体ワックス等の合成ワックス(Baker-Petrolite社製 UNILINシリーズ等);
ダイマー酸;
ダイマージオール(CRODA社製 PRIPORシリーズ等);
ステアリン酸イヌリン等の脂肪酸イヌリン;
パルミチン酸デキストリン、ミリスチン酸デキストリン等の脂肪酸デキストリン(千葉製粉社製 レオパールシリーズ等);
ベヘン酸エイコサン二酸グリセリル;
ベヘン酸エイコサンポリグリセリル(日清オイリオ社製 ノムコートシリーズ等);
N-ラウロイル-L-グルタミン酸ジブチルアミド、N-(2-エチルヘキサノイル)-L-グルタミン酸ジブチルアミド等のアミド化合物(味の素ファインテクノより入手可能);
1,3:2,4-ビス-O-ベンジリデン-D-グルシトール(ゲルオールD 新日本理化より入手可能)等のジベンジリデンソルビトール類;
特開2005-126507号公報、特開2005-255821号公報及び特開2010-111790号公報に記載の低分子オイルゲル化剤;
等が含まれる。
Examples of such gelling agents include:
Aliphatic ketone compounds;
aliphatic ester compounds;
Petroleum-based waxes such as paraffin wax, microcrystalline wax, and petrolactam;
vegetable waxes such as candelilla wax, carnauba wax, rice wax, Japan wax, jojoba oil, jojoba solid wax, and jojoba esters;
Animal waxes such as beeswax, lanolin, and spermaceti;
Mineral waxes such as montan wax and hydrogenated wax;
hydrogenated castor oil or hydrogenated castor oil derivatives;
modified waxes such as montan wax derivatives, paraffin wax derivatives, microcrystalline wax derivatives, and polyethylene wax derivatives;
Higher fatty acids such as behenic acid, arachidic acid, stearic acid, palmitic acid, myristic acid, lauric acid, oleic acid, and erucic acid;
higher alcohols such as stearyl alcohol and behenyl alcohol;
hydroxystearic acids such as 12-hydroxystearic acid;
12-hydroxystearic acid derivatives;
fatty acid amides such as lauric acid amide, stearic acid amide, behenic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, and 12-hydroxystearic acid amide (for example, the Nikkaamide series manufactured by Nippon Kasei Chemical Co., Ltd., the ITOWAX series manufactured by Ito Oil Mills, and the FATTYAMID series manufactured by Kao Corporation);
N-substituted fatty acid amides such as N-stearyl stearic acid amide and N-oleyl palmitic acid amide;
Special fatty acid amides such as N,N'-ethylene bisstearylamide, N,N'-ethylene bis-12-hydroxystearylamide, and N,N'-xylylene bisstearylamide;
higher amines such as dodecylamine, tetradecylamine, and octadecylamine;
fatty acid ester compounds such as stearyl stearic acid, oleyl palmitic acid, glycerin fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, propylene glycol fatty acid esters, ethylene glycol fatty acid esters, and polyoxyethylene fatty acid esters (e.g., the EMALLEX series manufactured by Nippon Emulsion Co., Ltd., the Rikemal series manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd., and the Poem series manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.);
Sucrose fatty acid esters such as sucrose stearic acid and sucrose palmitic acid (e.g., Ryoto Sugar Ester series, manufactured by Mitsubishi Chemical Foods Corporation);
Synthetic waxes such as polyethylene wax and α-olefin maleic anhydride copolymer wax (e.g., UNILIN series manufactured by Baker-Petrolite);
Dimer acid;
Dimer diol (PRIPOR series manufactured by CRODA, etc.);
fatty acid inulins such as stearate inulin;
Fatty acid dextrins such as dextrin palmitate and dextrin myristate (e.g., Leopearl series manufactured by Chiba Flour Milling Co., Ltd.);
Glyceryl Behenate Eicosanedioate;
Eicosanepolyglyceryl behenate (Nomcoat series manufactured by Nisshin Oillio Co., Ltd., etc.);
Amide compounds such as N-lauroyl-L-glutamic acid dibutylamide and N-(2-ethylhexanoyl)-L-glutamic acid dibutylamide (available from Ajinomoto Fine-Techno);
Dibenzylidene sorbitols such as 1,3:2,4-bis-O-benzylidene-D-glucitol (Gelol D available from New Japan Chemical Co., Ltd.);
Low molecular weight oil gelling agents described in JP-A-2005-126507, JP-A-2005-255821, and JP-A-2010-111790;
etc. are included.
ゲル化剤の分子内には、炭素数が12以上の直鎖アルキル構造が含まれることが好ましい。炭素数が12以上の直鎖アルキル構造とは、直鎖状のアルキル基からなり、当該直鎖部分に含まれる炭素数が12以上である構造をいう。ゲル化剤の分子内に、炭素数が12以上の直鎖アルキル構造が含まれると、前述のカードハウス構造が形成されやすくなる。 The gelling agent molecule preferably contains a linear alkyl structure with 12 or more carbon atoms. A linear alkyl structure with 12 or more carbon atoms refers to a structure consisting of a linear alkyl group, with the linear portion containing 12 or more carbon atoms. When the gelling agent molecule contains a linear alkyl structure with 12 or more carbon atoms, the aforementioned house-of-cards structure is more likely to form.
このような構造を有するゲル化剤の具体例には、炭素数が12以上の直鎖アルキル基を有する、脂肪族ケトン化合物、脂肪族エステル化合物、高級脂肪酸、高級アルコール、脂肪酸アミド等が含まれる。 Specific examples of gelling agents having such a structure include aliphatic ketone compounds, aliphatic ester compounds, higher fatty acids, higher alcohols, fatty acid amides, etc., all of which have a linear alkyl group with 12 or more carbon atoms.
これらの中でも、インクの硬化物からなる接着層の疎水性が高まりやすい等の観点から、ゲル化剤は、以下の一般式(2)で表される脂肪族ケトン、又は一般式(3)で表される脂肪酸若しくは脂肪族エステルであることが好ましい。 Among these, from the viewpoint of increasing the hydrophobicity of the adhesive layer made of the cured ink, it is preferable that the gelling agent be an aliphatic ketone represented by the following general formula (2), or a fatty acid or aliphatic ester represented by the following general formula (3).
R1-CO-R2 ・・・一般式(2)
〔一般式(2)において、R1及びR2は、各々独立に、炭素数1~24の直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表す。ただし、R1及びR2のうち、少なくともいずれか一方は、炭素数が12以上の直鎖アルキル構造を含む。〕
R 1 -CO-R 2 ...General formula (2)
In general formula (2), R1 and R2 each independently represent a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided that at least one of R1 and R2 contains a linear alkyl structure having 12 or more carbon atoms.
R1及びR2は、各々独立に、より好ましくは炭素数1~24の直鎖状の炭化水素基であり、さらに好ましくは炭素数8~22の直鎖状の炭化水素基である。R1及びR2は、好ましくは両方が、炭素数が12以上の直鎖アルキル構造を含む。 R1 and R2 are each independently more preferably a linear hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and even more preferably a linear hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms. Preferably, both R1 and R2 contain a linear alkyl structure having 12 or more carbon atoms.
上記一般式(2)で表される脂肪族ケトンにおいて、直鎖アルキル構造の炭素数は12以上24以下であることが好ましい。直鎖アルキル構造の炭素数が12以上であると、ゲル化剤の結晶性が高まりやすくなる。さらに、前述のカードハウス構造において、重合性化合物を十分に内包しやすくなり、画像を緻密に形成しやすくなる。一方で、直鎖アルキル構造の炭素数が24以下であると、ゲル化剤の融点が過度に高まらず、インク中でゲル化剤が十分に溶解する。 In the aliphatic ketone represented by the general formula (2) above, the linear alkyl structure preferably has 12 or more carbon atoms and 24 or less. When the linear alkyl structure has 12 or more carbon atoms, the crystallinity of the gelling agent is likely to be increased. Furthermore, in the house-of-card structure described above, it becomes easier to sufficiently encapsulate the polymerizable compound, making it easier to form a dense image. On the other hand, when the linear alkyl structure has 24 or less carbon atoms, the melting point of the gelling agent does not become excessively high, and the gelling agent dissolves sufficiently in the ink.
上記一般式(2)で表される脂肪族ケトンの例には、ジリグノセリルケトン(C24-C24)、ジベヘニルケトン(C22-C22、融点88℃)、ジステアリルケトン(C18-C18、融点84℃)、ジエイコシルケトン(C20-C20)、ジパルミチルケトン(C16-C16、融点80℃)、ジミリスチルケトン(C14-C14)、ジラウリルケトン(C12-C12、融点68℃)、ラウリルミリスチルケトン(C12-C14)、ラウリルパルミチルケトン(C12-C16)、ミリスチルパルミチルケトン(C14-C16)、ミリスチルステアリルケトン(C14-C18)、ミリスチルベヘニルケトン(C14-C22)、パルミチルステアリルケトン(C16-C18)、バルミチルベヘニルケトン(C16-C22)、ステアリルベヘニルケトン(C18-C22)等が含まれる。 Examples of aliphatic ketones represented by the above general formula (2) include dilignoceryl ketone (C24-C24), dibehenyl ketone (C22-C22, melting point 88°C), distearyl ketone (C18-C18, melting point 84°C), dieicosyl ketone (C20-C20), dipalmityl ketone (C16-C16, melting point 80°C), dimyristyl ketone (C14-C14), dilauryl ketone (C12-C12, melting point 68°C), lauric acid ketone (C12-C12, melting point 68°C), and lauric acid ketone (C12-C12, melting point 68°C). These include myristyl myristyl ketone (C12-C14), lauryl palmityl ketone (C12-C16), myristyl palmityl ketone (C14-C16), myristyl stearyl ketone (C14-C18), myristyl behenyl ketone (C14-C22), palmityl stearyl ketone (C16-C18), palmityl behenyl ketone (C16-C22), stearyl behenyl ketone (C18-C22), etc.
一般式(2)で表される化合物の市販品の例には、18-Pentatriacontanon(Alfa Aeser社製)、Hentriacontan-16-on(Alfa Aeser社製)、カオーワックスT1(花王株式会社製)等が含まれる。 Commercially available examples of the compound represented by general formula (2) include 18-Pentatriacontanon (manufactured by Alfa Aeser), Hentriacontan-16-on (manufactured by Alfa Aeser), and Kaowax T1 (manufactured by Kao Corporation).
本発明のインクには、上記一般式(2)で表される脂肪族ケトンが、一種のみ含まれてもよく、二種類以上含まれてもよい。 The ink of the present invention may contain only one type of aliphatic ketone represented by the above general formula (2), or may contain two or more types.
R3-COO-R4 ・・・一般式(3)
〔一般式(3)において、R3は、炭素数1~24の直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表す。R4は、水素原子又は炭素数1~24の直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表す。ただし、R3及びR4のうち、少なくともいずれか一方は、炭素数が12以上の直鎖アルキル構造を含む。〕
R 3 -COO-R 4 ...General formula (3)
[In general formula (3), R3 represents a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms. R4 represents a hydrogen atom or a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms. However, at least one of R3 and R4 contains a linear alkyl structure having 12 or more carbon atoms.]
R3及びR4は、各々独立に、より好ましくは炭素数1~24の直鎖状の炭化水素基であり、さらに好ましくは炭素数8~22の直鎖状の炭化水素基である。R3及びR4は、好ましくは両方が、炭素数が12以上の直鎖アルキル構造を含む。 R3 and R4 are each independently more preferably a linear hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and even more preferably a linear hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms. Preferably, both R3 and R4 contain a linear alkyl structure having 12 or more carbon atoms.
一般式(3)において、直鎖アルキル構造の炭素数は12~24であることが好ましい。直鎖アルキル構造の炭素数が12以上であると、ゲル化剤の結晶性が高まりやすくなる。さらに、前述のカードハウス構造において、重合性化合物を十分に内包しやすくなり、画像を緻密なパターン状にも形成しやすくなる。一方で、直鎖アルキル構造の炭素数が24以下であれば、ゲル化剤の融点が過度に高まらず、ゲル化剤がインクに十分に溶解する。 In general formula (3), the linear alkyl structure preferably has 12 to 24 carbon atoms. When the linear alkyl structure has 12 or more carbon atoms, the crystallinity of the gelling agent is likely to be increased. Furthermore, in the house-of-card structure described above, it becomes easier to sufficiently encapsulate the polymerizable compound, making it easier to form images in a dense pattern. On the other hand, when the linear alkyl structure has 24 or fewer carbon atoms, the melting point of the gelling agent does not become excessively high, and the gelling agent dissolves sufficiently in the ink.
一般式(3)で表される脂肪酸又は脂肪族エステルの例には、ベヘニン酸、ベヘニン酸ベヘニル(C21-C22、融点70℃)、イコサン酸イコシル(C19-C20)、ステアリン酸ステアリル(C17-C18、融点60℃)、ステアリン酸パルミチル(C17-C16)、ステアリン酸ラウリル(C17-C12)、パルミチン酸セチル(C15-C16、融点54℃)、パルミチン酸ステアリル(C15-C18)、ミリスチン酸ミリスチル(C13-C14、融点43℃)、ミリスチン酸セチル(C13-C16、融点50℃)、ミリスチン酸オクチルドデシル(C13-C20)、オレイン酸ステアリル(C17-C18)、エルカ酸ステアリル(C21-C18)、リノール酸ステアリル(C17-C18)、オレイン酸ベヘニル(C18-C22)、セロチン酸ミリシル(C25-C16)、モンタン酸ステアリル(C27-C18)、モンタン酸ベヘニル(C27-C22)、リノール酸アラキジル(C17-C20)、トリアコンタン酸パルミチル(C29-C16)等が含まれる。 Examples of fatty acids or aliphatic esters represented by general formula (3) include behenic acid, behenyl behenate (C21-C22, melting point 70°C), icosanoic acid icosyl (C19-C20), stearyl stearate (C17-C18, melting point 60°C), palmityl stearate (C17-C16), lauryl stearate (C17-C12), cetyl palmitate (C15-C16, melting point 54°C), stearyl palmitate (C15-C18), myristyl myristate (C13-C14, melting point 43°C), and cetyl myristate. These include myricyl oleate (C13-C16, melting point 50°C), octyldodecyl myristate (C13-C20), stearyl oleate (C17-C18), stearyl erucate (C21-C18), stearyl linoleate (C17-C18), behenyl oleate (C18-C22), myricyl cerate (C25-C16), stearyl montanate (C27-C18), behenyl montanate (C27-C22), arachidyl linoleate (C17-C20), palmityl triacontanoate (C29-C16), etc.
一般式(3)で表される脂肪族エステルの市販品の例には、ユニスターM-2222SL(日油株式会社製)、エキセパールSS(花王株式会社製、融点60℃)、EMALEX CC-18(日本エマルジョン株式会社製)、アムレプスPC(高級アルコール工業株式会社製)、エキセパール MY-M(花王株式会社製)、スパームアセチ(日油株式会社製)、EMALEX CC-10(日本エマルジョン株式会社製)等が含まれる。これらの市販品は、二種類以上の混合物であることが多いため、必要に応じて分離・精製してもよい。 Commercially available examples of aliphatic esters represented by general formula (3) include Unistar M-2222SL (manufactured by NOF Corporation), Exepar SS (manufactured by Kao Corporation, melting point 60°C), EMALEX CC-18 (manufactured by Nippon Emulsion Co., Ltd.), Amreps PC (manufactured by Kokyu Alcohol Kogyo Co., Ltd.), Exepar MY-M (manufactured by Kao Corporation), Sperm Acetate (manufactured by NOF Corporation), and EMALEX CC-10 (manufactured by Nippon Emulsion Co., Ltd.). These commercially available products are often mixtures of two or more types, so they may be separated and purified as necessary.
本発明のインクには、上記一般式(2)で表される脂肪酸又は脂肪族エステル化合物が、一種のみ含まれてもよく、二種以上含まれてもよい。 The ink of the present invention may contain only one type of fatty acid or aliphatic ester compound represented by the above general formula (2), or may contain two or more types.
(1.6)非重合性樹脂
本発明のインクは、必要に応じて、非重合性樹脂を更に含有していてもよい。特にゲル化剤を含有し、ゾル・ゲル相転移性を有するインクにおいては、非重合性樹脂を更に含有することが好ましい。
(1.6) Non-polymerizable resin The ink of the present invention may further contain a non-polymerizable resin, if necessary. In particular, it is preferable for an ink that contains a gelling agent and has sol-gel phase transition properties to further contain a non-polymerizable resin.
本発明において、「非重合性樹脂」とは、活性光線の照射により架橋又は重合する基(光重合性基)を有さない樹脂のことをいう。 In the present invention, "non-polymerizable resin" refers to a resin that does not have groups that crosslink or polymerize when irradiated with actinic rays (photopolymerizable groups).
非重合性樹脂の例には、分子内に極性官能基を少なくとも一つ有するポリエステル樹脂、ケトン樹脂等が含まれる。インクに、このようなポリエステル樹脂又はケトン樹脂が含まれると、極性官能基によって、インクが記録媒体に着弾後、ゲル化剤が液滴表面に析出しやすい。一方で、ポリエステル樹脂又はケトン樹脂の比較的弱い極性の部位(エステル部位やケトン部位)は、ゲル化剤と親和性を有する。つまり、ゾル状態のインクにおいて、ゲル化剤が均一に混和されやすくなる。さらに、ポリエステル樹脂又はケトン樹脂の極性官能基が、記録媒体表面の官能基と結合することで、インクの硬化物と記録媒体との密着性が高まる。 Examples of non-polymerizable resins include polyester resins and ketone resins, which have at least one polar functional group in their molecules. When ink contains such polyester resins or ketone resins, the polar functional groups make it easier for the gelling agent to precipitate on the droplet surface after the ink lands on a recording medium. Meanwhile, the relatively weakly polar moieties (ester moieties and ketone moieties) of the polyester resin or ketone resin have affinity for the gelling agent. This means that the gelling agent is more easily mixed uniformly into the ink in a sol state. Furthermore, the polar functional groups of the polyester resin or ketone resin bond with functional groups on the recording medium surface, enhancing adhesion between the cured ink and the recording medium.
ポリエステル樹脂又はケトン樹脂が有する極性官能基は、好ましくは-OH基、-COOH基、-NH2基、-NO2基、及び-CN基から選ばれる基である。ポリエステル樹脂又はケトン樹脂がこれらの極性官能基を有すると、記録媒体に着弾後のインクにおいて、ゲル化剤が表面に析出しやすくなる。特に、ポリエステル樹脂又はケトン樹脂が、-OH基及び-COOHの両方を有することが好ましい。ポリエステル樹脂又はケトン樹脂が、これらを有すると、記録媒体の表面に存在する官能基がどのような基であったとしても、密着性が高まりやすい。 The polar functional group possessed by the polyester resin or ketone resin is preferably a group selected from an -OH group, a -COOH group, an -NH2 group, an -NO2 group, and a -CN group. When the polyester resin or ketone resin has these polar functional groups, the gelling agent is more likely to precipitate on the surface of the ink after it has landed on the recording medium. In particular, it is preferable that the polyester resin or ketone resin has both an -OH group and a -COOH group. When the polyester resin or ketone resin has these groups, adhesion is likely to be improved regardless of the type of functional group present on the surface of the recording medium.
ポリエステル樹脂又はケトン樹脂が有する極性官能基量は、特に制限されないが、ポリエステル樹脂又はケトン樹脂の酸価又は塩基価が10~350mgKOH/gとなる範囲が好ましい。ポリエステル樹脂又はケトン樹脂の酸価又は塩基価は、より好ましくは10~65mgKOH/gである。ポリエステル樹脂又はケトン樹脂の酸価又は塩基価が10mgKOH/gであると、インクの硬化物と記録媒体との密着性が十分に高まらず、さらにインクが十分にゾル・ゲル相転移しない。一方で、ポリエステル樹脂又はケトン樹脂の酸価又は塩基価が350mgKOH/gを超える程、ポリエステル樹脂又はケトン樹脂に極性官能基を導入することは難しい。また、極性官能基量が過剰であると、ゾル状態のインクにおいて、ゲル化剤の相溶性が低下するおそれがある。上記酸価及び塩基価は、JIS K2501に記載の中和価試験方法に準拠して測定される。 While there are no particular restrictions on the amount of polar functional groups contained in the polyester resin or ketone resin, it is preferable that the polyester resin or ketone resin have an acid value or base value in the range of 10 to 350 mgKOH/g. The acid value or base value of the polyester resin or ketone resin is more preferably 10 to 65 mgKOH/g. If the acid value or base value of the polyester resin or ketone resin is 10 mgKOH/g, the adhesion between the cured ink and the recording medium will not be sufficiently enhanced, and the ink will not undergo a sufficient sol-gel phase transition. On the other hand, if the acid value or base value of the polyester resin or ketone resin exceeds 350 mgKOH/g, it will be difficult to introduce polar functional groups into the polyester resin or ketone resin. Furthermore, if the amount of polar functional groups is excessive, the compatibility of the gelling agent in the ink sol state may be reduced. The acid value and base value are measured in accordance with the neutralization value test method described in JIS K2501.
極性官能基を有するポリエステル樹脂又はケトン樹脂の数平均分子量は、1000~5000であることが好ましく、より好ましくは1200~3000である。ポリエステル樹脂又はケトン樹脂の数平均分子量が1000未満であると、ゲル化剤の相溶性が大きくなり、ゲル化剤が析出し難くなる。一方で、ポリエステル樹脂又はケトン樹脂の数平均分子量が、5000より大きいと、インクの粘度が高くなり、インクジェット方式による画像形成の場合に、インクジェット記録装置からのインクの吐出安定性が低下する。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)にて、ポリスチレン換算で測定される値である。 The number-average molecular weight of the polyester resin or ketone resin having a polar functional group is preferably 1,000 to 5,000, and more preferably 1,200 to 3,000. If the number-average molecular weight of the polyester resin or ketone resin is less than 1,000, the compatibility with the gelling agent will be increased, making it difficult for the gelling agent to precipitate. On the other hand, if the number-average molecular weight of the polyester resin or ketone resin is greater than 5,000, the viscosity of the ink will increase, reducing the ejection stability of the ink from the inkjet recording device when forming images using the inkjet method. The number-average molecular weight is a value measured using gel permeation chromatography (GPC) in polystyrene equivalent terms.
ヒドロキシ基を有するポリエステル樹脂の具体例には、EVONIK INDUSTRIES社製の特殊エステル樹脂(TEGOAddBondシリーズ(LTH、LTW、1270、2440、3350UV)、いずれも平均分子量1500~3000、酸価15~65mgKOH/g、塩基価10~50mgKOH/g)が含まれる。 Specific examples of polyester resins containing hydroxyl groups include special ester resins manufactured by EVONIK INDUSTRIES (TEGOAddBond series (LTH, LTW, 1270, 2440, 3350UV), all of which have an average molecular weight of 1500-3000, an acid value of 15-65 mgKOH/g, and a base value of 10-50 mgKOH/g).
ヒドロキシ基を有するケトン樹脂の具体例には、degussa社製のケトン樹脂(TEGO VARIPLUS SK(平均分子量1000~2000、酸価約0mgKOH/g、塩基価約300mgKOH/g))等が含まれる。 Specific examples of ketone resins having hydroxy groups include ketone resin manufactured by Degussa (TEGO VARIPLUS SK (average molecular weight 1000-2000, acid value approximately 0 mg KOH/g, base value approximately 300 mg KOH/g)).
ウレタン基を有するケトン樹脂の具体例には、degussa社製のケトン樹脂(TEGO VARIPLUS PZZ-1201)等が含まれる。 Specific examples of ketone resins having urethane groups include ketone resin (TEGO VARIPLUS PZZ-1201) manufactured by Degussa.
インクに含まれる、極性官能基を有するポリエステル樹脂又はケトン樹脂の量は、インクの全質量に対して1.0~15.0質量%の範囲内が好ましく、3.0~10.0質量%の範囲内がより好ましい。極性官能基を有するポリエステル樹脂又はケトン樹脂が2種以上含まれる場合には、これらの総量が上記範囲内であることが好ましい。極性官能基を有するポリエステル樹脂又はケトン樹脂の量が、1.0質量%未満であると、着弾後のインクにおいて、ゲル化剤が十分に析出(結晶化)しない場合がある。一方、極性官能基を有するポリエステル樹脂又はケトン樹脂の量が、15.0質量%を超えると、ゾル状態のインク粘度が高くなるだけでなく、ゾル状態のインクにおいて、ゲル化剤の溶解性が低下する。 The amount of polyester resin or ketone resin having a polar functional group contained in the ink is preferably in the range of 1.0 to 15.0% by mass, more preferably 3.0 to 10.0% by mass, relative to the total mass of the ink. When two or more types of polyester resin or ketone resin having a polar functional group are contained, it is preferable that the total amount of these is within the above range. If the amount of polyester resin or ketone resin having a polar functional group is less than 1.0% by mass, the gelling agent may not precipitate (crystallize) sufficiently in the ink after it has landed. On the other hand, if the amount of polyester resin or ketone resin having a polar functional group exceeds 15.0% by mass, not only will the viscosity of the ink in the sol state increase, but the solubility of the gelling agent in the ink in the sol state will decrease.
極性官能基を有するポリエステル樹脂の調製方法は、特に制限されない。例えば、極性官能基を有する多価アルコール、多価カルボン酸、環状ラクトン等からポリエステル樹脂を調製することで得られる。具体的には、以下の反応を行うことで、極性官能基を有するポリエステル樹脂が調製できる。
(i)2官能以上の多価アルコール、及び2官能以上の多価カルボン酸の直接エステル化反応
(ii)2官能以上のポリエステル、及び2官能以上の多価アルコールのエステル交換反応
(iii)2官能以上の多価アルコール、及び酸無水物のエステル化反応
(iv)1分子中にヒドロキシ基とカルボキシ基をそれぞれ1つ以上有するヒドロキシカルボン酸の直接エステル化反応
(v)極性官能基が環に結合した環状ラクトンの開環重合
The method for preparing the polyester resin having a polar functional group is not particularly limited. For example, the polyester resin can be obtained by preparing the polyester resin from a polyhydric alcohol, a polycarboxylic acid, a cyclic lactone, or the like having a polar functional group. Specifically, the polyester resin having a polar functional group can be prepared by carrying out the following reaction.
(i) Direct esterification reaction of difunctional or higher polyhydric alcohols and difunctional or higher polycarboxylic acids. (ii) Transesterification reaction of difunctional or higher polyesters and difunctional or higher polyhydric alcohols. (iii) Esterification reaction of difunctional or higher polyhydric alcohols and acid anhydrides. (iv) Direct esterification reaction of hydroxycarboxylic acids having one or more hydroxy groups and one or more carboxy groups per molecule. (v) Ring-opening polymerization of cyclic lactones having polar functional groups bonded to the ring.
ポリエステル樹脂の酸価及び塩基価は、原料である多価アルコール、多価カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、極性基含有環状ラクトン等の官能基数等で調整する。 The acid value and base value of polyester resins are adjusted by the number of functional groups in the raw materials, such as polyhydric alcohols, polycarboxylic acids, hydroxycarboxylic acids, and polar group-containing cyclic lactones.
また、極性官能基を有するケトン樹脂は、アセトフェノン等の芳香族ケトン化合物に、極性官能基を有する化合物を反応させること等で調製できる。例えば、アセトフェノン等の芳香族ケトン化合物に、ホルムアルデヒド等のアルデヒド化合物を反応させ、得られたケトン樹脂を水素添加すること等で、-OH基を有するケトン樹脂が調製できる。 Ketone resins with polar functional groups can also be prepared by reacting an aromatic ketone compound such as acetophenone with a compound with a polar functional group. For example, a ketone resin with -OH groups can be prepared by reacting an aromatic ketone compound such as acetophenone with an aldehyde compound such as formaldehyde, and then hydrogenating the resulting ketone resin.
ケトン樹脂の酸価及び塩基価は、ケトン化合物に反応させる化合物量や、化合物の種類等で調整する。 The acid value and base value of the ketone resin are adjusted by the amount of compound reacted with the ketone compound, the type of compound, etc.
(1.7)光重合開始剤助剤
本発明のインクは、必要に応じて、光重合開始剤助剤を更に含有していてもよい。
(1.7) Photopolymerization Initiator Auxiliary Agent The ink of the present invention may further contain a photopolymerization initiator auxiliary agent, if necessary.
光重合開始剤助剤は、第3級アミン化合物であってよく、芳香族第3級アミン化合物が好ましい。芳香族第3級アミン化合物の例には、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジエチルアニリン、N,N-ジメチル-p-トルイジン、N,N-ジメチルアミノ-p-安息香酸エチルエステル、N,N-ジメチルアミノ-p-安息香酸イソアミルエチルエステル、N,N-ジヒドロキシエチルアニリン、トリエチルアミン、N,N-ジメチルヘキシルアミン等が含まれる。これらの中でも、N,N-ジメチルアミノ-p-安息香酸エチルエステル、又はN,N-ジメチルアミノ-p-安息香酸イソアミルエチルエステルが好ましい。 The photopolymerization initiator aid may be a tertiary amine compound, with aromatic tertiary amine compounds being preferred. Examples of aromatic tertiary amine compounds include N,N-dimethylaniline, N,N-diethylaniline, N,N-dimethyl-p-toluidine, N,N-dimethylamino-p-benzoic acid ethyl ester, N,N-dimethylamino-p-benzoic acid isoamyl ethyl ester, N,N-dihydroxyethylaniline, triethylamine, and N,N-dimethylhexylamine. Of these, N,N-dimethylamino-p-benzoic acid ethyl ester or N,N-dimethylamino-p-benzoic acid isoamyl ethyl ester is preferred.
(1.8)重合禁止剤
本発明のインクは、必要に応じて、重合禁止剤を更に含有していてもよい。
(1.8) Polymerization Inhibitor The ink of the present invention may further contain a polymerization inhibitor, if necessary.
重合禁止剤の例には、(アルキル)フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p-メトキシフェノール、t-ブチルカテコール、t-ブチルハイドロキノン、ピロガロール、1,1-ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p-ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5-ジ-t-ブチル-p-ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN-ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ-p-ニトロフェニルメチル、N-(3-オキシアニリノ-1,3-ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o-イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等が含まれる。 Examples of polymerization inhibitors include (alkyl)phenols, hydroquinone, catechol, resorcinol, p-methoxyphenol, t-butylcatechol, t-butylhydroquinone, pyrogallol, 1,1-picrylhydrazyl, phenothiazine, p-benzoquinone, nitrosobenzene, 2,5-di-t-butyl-p-benzoquinone, dithiobenzoyl disulfide, picric acid, cupferron, aluminum N-nitrosophenylhydroxylamine, tri-p-nitrophenylmethyl, N-(3-oxyanilino-1,3-dimethylbutylidene)aniline oxide, dibutyl cresol, cyclohexanone oxime cresol, guaiacol, o-isopropylphenol, butyraldoxime, methyl ethyl ketoxime, cyclohexanone oxime, etc.
(1.9)その他成分
本発明のインクには、必要に応じて、他の成分が更に含有されていてもよい。他の成分は、各種添加剤や他の樹脂等でありうる。
(1.9) Other Components The ink of the present invention may further contain other components as needed. These other components may be various additives, other resins, etc.
添加剤の例には、分散助剤、界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗菌剤、インクの保存安定性を高めるための塩基性化合物等も含まれる。 Examples of additives include dispersing aids, surfactants, leveling additives, matting agents, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, antibacterial agents, and basic compounds to improve the storage stability of the ink.
塩基性化合物の例には、塩基性アルカリ金属化合物、塩基性アルカリ土類金属化合物、アミンなどの塩基性有機化合物などが含まれる。 Examples of basic compounds include basic alkali metal compounds, basic alkaline earth metal compounds, and basic organic compounds such as amines.
他の樹脂の例には、インクの硬化物の物性を調整するための樹脂などが含まれ、例えばポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、及びワックス類等が含まれる。 Examples of other resins include resins used to adjust the physical properties of the cured ink, such as polyester resins, polyurethane resins, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins, and waxes.
(1.10)インクのゾル・ゲル相転移性
本発明のインクは、ゾル・ゲル相転移性を有することが好ましい。本発明において、「ゾル・ゲル相転移性」とは、流動性があるゾル状態と流動性がないゲル状態に可逆的に変化する性質のことをいい、ゾル・ゲル相転移温度を境に、高温ではゾル状態、低温ではゲル状態となる。
(1.10) Sol-Gel Phase Transition Property of Ink The ink of the present invention preferably has sol-gel phase transition property. In the present invention, "sol-gel phase transition property" refers to the property of reversibly changing between a sol state with fluidity and a gel state with no fluidity, and is in a sol state at high temperatures and a gel state at low temperatures above the sol-gel phase transition temperature.
インクがゾル・ゲル相転移性を有することによって、インクジェット方式による画像形成の場合に、吐出時にはゾル状態にさせて吐出安定性を向上させ、着弾後はゲル状態にさせて液寄り現象を防ぐことができる。 By allowing the ink to transition between sol and gel phases, when forming images using the inkjet method, the ink is put into a sol state during ejection, improving ejection stability, and after landing, it is put into a gel state, preventing liquid segregation.
ゾル・ゲル相転移温度は、40~70℃の範囲内であることが好ましく、50~65℃の範囲内であることがより好ましい。インクジェット装置からの吐出温度が80℃近傍である場合に、インクのゾル・ゲル相転移温度が70℃以下であると、吐出時にゾル状態に変化しやすく、吐出安定性が良好となる。また、ゾル・ゲル相転移温度が40℃以上であると、インクのゾル・ゲル相転移温度より30℃以上低く設定することが好ましい記録媒体の温度を、10℃以上に設定することができ、画像形成工程を煩雑にせずに済む。 The sol-gel phase transition temperature is preferably in the range of 40 to 70°C, and more preferably in the range of 50 to 65°C. When the ejection temperature from the inkjet device is around 80°C, if the ink's sol-gel phase transition temperature is 70°C or lower, it will easily change to a sol state during ejection, resulting in good ejection stability. Furthermore, if the sol-gel phase transition temperature is 40°C or higher, the temperature of the recording medium, which is preferably set at least 30°C lower than the ink's sol-gel phase transition temperature, can be set at 10°C or higher, eliminating the need to complicate the image formation process.
また、インクジェット装置からのインク液滴の吐出安定性を高める観点からは、高温下(ゾル状態)におけるインクの粘度が一定以下であることが好ましい。具体的には、インクの80℃における粘度が3~20mPa・sであることが好ましい。一方、細かいパターンの画像を形成する観点からは、記録媒体に着弾後(ゲル状態)のインクの粘度が一定以上であることが好ましい。具体的には、インクの25℃における粘度が1000mPa・s以上であることが好ましい。 In addition, from the perspective of improving the ejection stability of ink droplets from an inkjet device, it is preferable that the viscosity of the ink at high temperatures (sol state) be below a certain level. Specifically, it is preferable that the viscosity of the ink at 80°C be 3 to 20 mPa·s. On the other hand, from the perspective of forming images with fine patterns, it is preferable that the viscosity of the ink after landing on the recording medium (gel state) be above a certain level. Specifically, it is preferable that the viscosity of the ink at 25°C be 1000 mPa·s or higher.
インクの80℃における粘度、25℃における粘度、及びゾル・ゲル相転移温度は、レオメータにより、インクの動的粘弾性の温度変化を測定することにより求めることができる。具体的には、インクを100℃に加熱し、剪断速度11.7(/s)、降温速度0.1℃/sの条件で20℃まで冷却したときの、粘度の温度変化曲線を得る。そして、80℃における粘度と25℃における粘度は、粘度の温度変化曲線において80℃と25℃における粘度をそれぞれ読み取ることにより求めることができる。ゾル・ゲル相転移温度は、粘度の温度変化曲線において、粘度が200mPa・sとなる温度として求めることができる。 The ink's viscosity at 80°C, viscosity at 25°C, and sol-gel phase transition temperature can be determined by measuring the temperature change in the ink's dynamic viscoelasticity using a rheometer. Specifically, the ink is heated to 100°C and cooled to 20°C at a shear rate of 11.7 (/s) and a cooling rate of 0.1°C/s, and a viscosity temperature change curve is obtained. The viscosity at 80°C and 25°C can then be determined by reading the viscosities at 80°C and 25°C, respectively, on the viscosity temperature change curve. The sol-gel phase transition temperature can be determined as the temperature at which the viscosity reaches 200 mPa·s on the viscosity temperature change curve.
レオメータは、Anton Paar社製 ストレス制御型レオメータ PhysicaMCRシリーズを用いることができる。コーンプレートの直径は75mm、コーン角は1.0°とすることができる。 The rheometer used can be a stress-controlled rheometer, Physica MCR series, manufactured by Anton Paar. The cone plate diameter can be 75 mm, and the cone angle can be 1.0°.
(1.11)インクの調製方法
本発明のインクは、前述の光増感剤、重合性化合物、光重合開始剤、着色剤等を、加熱しながら公知の方法で混合することによって、調製することができる。
(1.11) Method for Preparing Ink The ink of the present invention can be prepared by mixing the above-mentioned photosensitizer, polymerizable compound, photopolymerization initiator, colorant, etc., while heating using a known method.
(2)画像形成方法
本発明の画像形成方法は、本発明の活性光線硬化型インクを用いることを特徴とする。具体的には、上述した本発明のインクを、記録媒体に付与し、活性光線を照射することによってインクを硬化させ、画像を形成する。これによって、抗菌・抗ウイルス性が付与された画像を形成することができる。
(2) Image Forming Method The image forming method of the present invention is characterized by using the actinic radiation-curable ink of the present invention. Specifically, the ink of the present invention described above is applied to a recording medium, and the ink is cured by irradiating with actinic radiation to form an image. This makes it possible to form an image that has been imparted with antibacterial and antiviral properties.
以下、画像形成方法の詳細を説明する。なお、本発明の画像形成方法の実施形態である、「画像部と独立したインク付与」及び「加飾画像形成」については後述する。 The image forming method will be described in detail below. Note that "applying ink independently of the image area" and "forming a decorative image," which are embodiments of the image forming method of the present invention, will be described later.
(2.1)記録媒体
用いることができる記録媒体は特に限定されず、用途に応じて適宜選択され、例えば各種プラスチック基材、金属基材、ガラス基材、石基材、布基材、天然パルプ基材、天然パルプと合成繊維とを混抄したフリース基材、和紙基材等でありうる。
(2.1) Recording Medium There are no particular limitations on the recording medium that can be used and it can be appropriately selected depending on the application. For example, it can be various plastic substrates, metal substrates, glass substrates, stone substrates, cloth substrates, natural pulp substrates, fleece substrates made of a mixture of natural pulp and synthetic fibers, Japanese paper substrates, etc.
記録媒体は、枚葉状のシートであってもよく、ロール状に巻き取られた長尺状のシートであってもよい。また、各種樹脂の成型体であってもよい。 The recording medium may be a discrete sheet, a long sheet wound into a roll, or a molded body made of various resins.
ゾル・ゲル相転移性を有するインクを使用する場合、記録媒体の温度は、インクのゾル・ゲル相転移温度より30℃以上低い温度に設定することが好ましい。この場合、記録媒体の温度は、インクのゾル・ゲル相転移温度より30~70℃低い温度であることが好ましく、30~50℃低い温度であることがより好ましい。これにより、記録媒体に着弾したインク液滴が速やかにゲル化して、所望のパターン状に画像が形成される。ここで、記録媒体の温度とは、インクが着弾する記録媒体の表面温度をいい、記録媒体全体が上記温度でなくともよい。記録媒体の表面温度は、赤外線放射温度計等で測定される。 When using ink with sol-gel phase transition properties, it is preferable to set the temperature of the recording medium at least 30°C lower than the sol-gel phase transition temperature of the ink. In this case, the temperature of the recording medium is preferably 30 to 70°C lower, and more preferably 30 to 50°C lower, than the sol-gel phase transition temperature of the ink. This allows ink droplets that land on the recording medium to quickly gel, forming an image in the desired pattern. Here, the temperature of the recording medium refers to the surface temperature of the recording medium on which the ink lands; the entire recording medium does not have to be at the above temperature. The surface temperature of the recording medium is measured using an infrared radiation thermometer, etc.
記録媒体の温度調整は、記録媒体を公知の手法により加温又は冷却することで行われる。加温方法や冷却方法は特に制限されず、各種ヒーターやチラー、ペルチェ素子等により行うことができる。 The temperature of the recording medium is adjusted by heating or cooling the recording medium using known methods. There are no particular restrictions on the heating or cooling method, and it can be done using various heaters, chillers, Peltier elements, etc.
(2.2)インクの付与
インクの付与方式は特に限定されず、インクジェット方式や、オフセット方式によってインクを付与することができる。オンデマンドで画像を形成する場合はインクジェット方式が好ましく、同じ画像を大量に形成する場合はオフセット方式が好ましい。
(2.2) Application of Ink The method of applying ink is not particularly limited, and ink can be applied by an inkjet method or an offset method. The inkjet method is preferred when forming an image on demand, and the offset method is preferred when forming the same image in large quantities.
インクジェット方式の場合、インクジェット記録ヘッドの各ノズルから吐出する1滴あたりの液滴量は、画像の解像度にもよるが、0.5~10plであることが好ましく、高精細に画像を形成するためには、0.5~2.5plであることがより好ましい。 In the case of inkjet printing, the amount of ink ejected from each nozzle of the inkjet recording head depends on the image resolution, but is preferably 0.5 to 10 pl, and more preferably 0.5 to 2.5 pl to form high-resolution images.
インクジェット方式でゾル・ゲル相転移性を有するインクを使用する場合、インク液滴の吐出安定性を高めるためには、インクジェット記録ヘッド内のインクの温度を、インクのゾル・ゲル相転移温度より10~30℃高い温度に設定することが好ましい。インクジェット記録ヘッド内のインク温度が、ゾル・ゲル相転移温度+10℃以上であると、インクジェット記録ヘッド内又はノズル表面でインクがゲル化しにくいため、インク液滴の吐出安定性が良好となる。一方、インクジェット記録ヘッド内のインクの温度が、ゾル・ゲル相転移温度+30℃以下であると、インクが高温になりすぎず、インク成分が劣化することを防ぐことができる。 When using ink with sol-gel phase transition properties in an inkjet system, in order to improve the ejection stability of ink droplets, it is preferable to set the temperature of the ink inside the inkjet recording head at a temperature 10 to 30°C higher than the sol-gel phase transition temperature of the ink. If the ink temperature inside the inkjet recording head is 10°C above the sol-gel phase transition temperature, the ink is less likely to gel inside the inkjet recording head or on the nozzle surface, resulting in good ejection stability of ink droplets. On the other hand, if the ink temperature inside the inkjet recording head is 30°C above the sol-gel phase transition temperature, the ink does not become too hot, preventing deterioration of the ink components.
(2.3)活性光線の照射
記録媒体上にインクを付与した後、活性光線を照射し、インクが含有する重合性化合物を架橋又は重合させて硬化させる。これにより、インクが記録媒体上に定着される。
(2.3) Irradiation with actinic rays After the ink is applied onto the recording medium, it is irradiated with actinic rays to crosslink or polymerize the polymerizable compound contained in the ink and harden it, thereby fixing the ink on the recording medium.
照射する活性光線は、特に制限されず、インクが含有する光重合開始剤又は活性光線重合性化合物の種類に応じて、その吸収波長域を考慮して適宜選択される。例えば電子線、紫外線、α線、γ線、及びエックス線等でありうるが、好ましくは紫外線であり、特に好ましくはLED光源からの紫外線である。紫外線照射可能なLED装置の例として、Phoseon Technology社製 395nm、水冷LED等が挙げられる。 The actinic rays used for irradiation are not particularly limited and are selected appropriately depending on the type of photopolymerization initiator or actinic radiation-polymerizable compound contained in the ink, taking into account its absorption wavelength range. Examples include electron beams, ultraviolet rays, alpha rays, gamma rays, and X-rays, but ultraviolet rays are preferred, and ultraviolet rays from an LED light source are particularly preferred. An example of an LED device capable of irradiating ultraviolet rays is a 395 nm water-cooled LED manufactured by Phoseon Technology.
紫外線の光源としては、メタルハライドランプが一般的であるが、LEDが光源であると、光源からの輻射熱を少なくできる。つまり、輻射熱によってインクの粘度が低下し、画像の形状が変化すること等が抑制される。 Metal halide lamps are commonly used as ultraviolet light sources, but when LEDs are used as the light source, the radiant heat from the light source can be reduced. This means that the radiant heat reduces the viscosity of the ink, preventing changes in the shape of the image, etc.
ここで、輻射熱の照射抑制とインクの十分な硬化との観点から、インク表面における、活性光線のピーク照度は、0.5~10W/cm2の範囲内であることが好ましく、1~5W/cm2の範囲内であることがより好ましい。 From the viewpoint of suppressing radiation heat irradiation and sufficiently curing the ink, the peak irradiance of the actinic rays on the ink surface is preferably within a range of 0.5 to 10 W/ cm2 , and more preferably within a range of 1 to 5 W/ cm2 .
照射される活性光線のエネルギーは、200~1000mJ/cm2の範囲内であることが好ましい。上記エネルギーが、200mJ/cm2以上であることにより、重合性化合物を十分に重合及び架橋でき、上記エネルギーが、1000mJ/cm2以下であることにより、照射される活性光線の熱によるインクの粘度の低下によるピニング性の低下が生じにくくなる。上記観点から、照射される活性光線のエネルギーが、300~800mJ/cm2の範囲内であることがより好ましく、350~500mJ/cm2の範囲内であることがより好ましい。 The energy of the irradiated actinic rays is preferably within the range of 200 to 1000 mJ/ cm2 . When the energy is 200 mJ/ cm2 or more, the polymerizable compound can be sufficiently polymerized and crosslinked, and when the energy is 1000 mJ/ cm2 or less, a decrease in pinning ability due to a decrease in ink viscosity caused by the heat of the irradiated actinic rays is less likely to occur. From the above viewpoints, the energy of the irradiated actinic rays is more preferably within the range of 300 to 800 mJ/ cm2 , and even more preferably within the range of 350 to 500 mJ/ cm2 .
また、本発明のインクが含有する光増感剤は、インクの硬化時に照射される活性光線の吸収により一重項酸素発生能が失活し得るため、それを防ぐ観点から、光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長と、インクに照射する活性光線の最大極大波長との差が、100nm以上であることが好ましく、200nm以上であることがより好ましい。 Furthermore, the photosensitizer contained in the ink of the present invention may lose its singlet oxygen generating ability due to absorption of actinic rays irradiated during curing of the ink. To prevent this, the difference between the maximum absorption wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state and the maximum maximum wavelength of the actinic rays irradiated onto the ink is preferably 100 nm or more, and more preferably 200 nm or more.
(2.4)インクジェット画像形成装置
インクジェット方式の画像形成方法に用いることができる画像形成装置(「インクジェット画像形成装置」ともいう。)について説明する。
(2.4) Inkjet Image Forming Apparatus An image forming apparatus (also referred to as an "inkjet image forming apparatus") that can be used in an inkjet image forming method will be described.
インクジェット画像形成装置は、一般的に、インクの吐出方式により、オンデマンド方式とコンティニュアス方式とに分けられる。本発明の画像形成方法で用いることができるインクジェット画像形成装置は、どちらの方式であってもよい。オンデマンド方式のインクジェット画像形成装置の例としては、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型及びシェアードウォール型を含む電気-機械変換方式、並びにサーマルインクジェット型及びバブルジェット(バブルジェットはキヤノン株式会社の登録商標)型を含む電気-熱変換方式等が挙げられる。 Inkjet image forming devices are generally divided into on-demand and continuous types depending on the ink ejection method. Inkjet image forming devices that can be used in the image forming method of the present invention may be of either type. Examples of on-demand inkjet image forming devices include electro-mechanical conversion types, including single-cavity, double-cavity, bender, piston, shear-mode, and shared-wall types, as well as electro-thermal conversion types, including thermal inkjet and bubble-jet (Bubble Jet is a registered trademark of Canon Inc.) types.
また、インクジェット画像形成装置は、ヘッドの走査方式により、スキャン方式とライン方式(「シングルパス方式」ともいう。)とに分けられる。本発明の画像形成方法で用いることができるインクジェット画像形成装置は、どちらの方式であってもよいが、画像形成高速の観点からは、ライン方式であることが好ましい。 Inkjet image forming devices are further divided into scan type and line type (also called "single pass type") devices depending on the head scanning method. Inkjet image forming devices that can be used in the image forming method of the present invention may be of either type, but from the perspective of high-speed image formation, a line type device is preferred.
以下、ライン方式のインクジェット画像形成装置について、図3を用いて説明する。 The following describes a line-type inkjet image forming apparatus using Figure 3.
図3は、ライン方式のインクジェット画像形成装置100の例示的な構成を示す模式図である。図3に示すインクジェット画像形成装置100は、インク吐出ユニット104と、活性光線照射ユニット103とを有する。 Figure 3 is a schematic diagram showing an exemplary configuration of a line-type inkjet image forming apparatus 100. The inkjet image forming apparatus 100 shown in Figure 3 has an ink ejection unit 104 and an actinic light irradiation unit 103.
インク吐出ユニット104は、インクジェット記録手段113と、温度制御手段119とを有する。 The ink ejection unit 104 has an inkjet recording means 113 and a temperature control means 119.
インクジェット記録手段113は、複数のインクジェット記録ヘッド114を収容するヘッドキャリッジ116と、ヘッドキャリッジ116に接続したインク流路117と、インク流路117を通じて供給するインクを貯留するインクタンク118とを有する。 The inkjet recording means 113 has a head carriage 116 that houses multiple inkjet recording heads 114, an ink flow path 117 connected to the head carriage 116, and an ink tank 118 that stores ink supplied through the ink flow path 117.
インクタンク118は、インク流路117を介してヘッドキャリッジ116に接続されている。インク流路117は、インクタンク118中のインクをヘッドキャリッジ116に供給する経路である。 The ink tank 118 is connected to the head carriage 116 via an ink flow path 117. The ink flow path 117 is a path that supplies ink in the ink tank 118 to the head carriage 116.
ヘッドキャリッジ116は、記録媒体1の全幅を覆うように固定配置され、複数のインクジェット記録ヘッド114が収容されている。図3に示す例では、各ヘッドキャリッジ116において、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色用のインクジェット記録ヘッド114がそれぞれ収容されている。 The head carriage 116 is fixedly positioned so as to cover the entire width of the recording medium 1, and houses multiple inkjet recording heads 114. In the example shown in Figure 3, each head carriage 116 houses an inkjet recording head 114 for each of the colors yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K).
インクジェット記録ヘッド114は、記録媒体1の搬送方向に複数配置され、記録媒体1の搬送方向に配置されるインクジェット記録ヘッド114の数は、インクジェット記録ヘッド114のノズル密度と、印刷画像の解像度によって設定される。例えば、液滴量2pl、ノズル密度360dpiのインクジェット記録ヘッド114を用いて1440dpiの解像度の画像を形成する場合には、記録媒体1の搬送方向に対して4つのインクジェット記録ヘッド114がずらして配置される。また、液滴量6pl、ノズル密度360dpiのインクジェット記録ヘッド114を用いて720×720dpiの解像度の画像を形成する場合には、2つのインクジェット記録ヘッド114がずらして配置される。dpiとは、2.54cm当たりのインク液滴(ドット)の数を表す。 A plurality of inkjet recording heads 114 are arranged in the transport direction of the recording medium 1, and the number of inkjet recording heads 114 arranged in the transport direction of the recording medium 1 is determined by the nozzle density of the inkjet recording heads 114 and the resolution of the print image. For example, when forming an image with a resolution of 1440 dpi using inkjet recording heads 114 with a droplet volume of 2 pl and a nozzle density of 360 dpi, four inkjet recording heads 114 are arranged with a staggered arrangement in the transport direction of the recording medium 1. Also, when forming an image with a resolution of 720 x 720 dpi using inkjet recording heads 114 with a droplet volume of 6 pl and a nozzle density of 360 dpi, two inkjet recording heads 114 are arranged with a staggered arrangement. dpi represents the number of ink droplets (dots) per 2.54 cm.
インクタンク118、インク流路117、ヘッドキャリッジ116及びインクジェット記録ヘッド114には、不図示の温度調整手段が設けられていてもよく、これらの内部で、インクを例えばゾル状態となるように温度管理をすることができる。 The ink tank 118, ink flow path 117, head carriage 116, and inkjet recording head 114 may be provided with temperature adjustment means (not shown), which can control the temperature inside these so that the ink is in a sol state, for example.
温度制御手段119は、記録媒体1の全幅を覆うように配置される。図3に示すように、インク吐出ユニット104と活性光線照射ユニット103が連続する場合、温度制御手段119は、インク吐出ユニット104から活性光線照射ユニット103まで連続して配置されていてもよい。 The temperature control means 119 is arranged to cover the entire width of the recording medium 1. As shown in Figure 3, if the ink ejection unit 104 and the actinic ray irradiation unit 103 are continuous, the temperature control means 119 may be arranged continuously from the ink ejection unit 104 to the actinic ray irradiation unit 103.
温度制御手段119には、記録媒体1の表面温度を検出するための温度検出部(不図示)や、ヒーターやチラー等の温度調整部(不図示)等が含まれる。なお、図3に示すインクジェット画像形成装置100では、温度制御手段119が記録媒体1の下面に配置されているが、記録媒体1の厚みや形状等に応じて、温度制御手段119は、任意の箇所に配置される。 The temperature control means 119 includes a temperature detection unit (not shown) for detecting the surface temperature of the recording medium 1, and a temperature adjustment unit (not shown) such as a heater or chiller. In the inkjet image forming apparatus 100 shown in Figure 3, the temperature control means 119 is located on the underside of the recording medium 1, but the temperature control means 119 can be located at any position depending on the thickness, shape, etc. of the recording medium 1.
活性光線照射ユニット103は、活性光線照射部131を有する。活性光線照射部131は、記録媒体1の全幅を覆うように設置される。活性光線照射ユニット103では、記録媒体上に付与されたインクに、上述の活性光線を照射し、インクを硬化させる。 The actinic ray irradiation unit 103 has an actinic ray irradiation section 131. The actinic ray irradiation section 131 is installed so as to cover the entire width of the recording medium 1. The actinic ray irradiation unit 103 irradiates the ink applied to the recording medium with the actinic rays described above, causing the ink to harden.
(3)画像部と独立したインク付与
本発明の画像形成方法の一の実施形態では、画像部と独立して、本発明のインクを付与することができる。
(3) Applying Ink Independently of Image Area In one embodiment of the image forming method of the present invention, the ink of the present invention can be applied independently of the image area.
「画像部」とは、画像(記録媒体上にインクの硬化物又はその上に転写される箔によって形成される、視認できる文字、図形、模様等)が形成される領域、又は形成された領域のことをいう。また、「非画像部」とは、画像部でない領域のことをいう。 "Image area" refers to the area where an image (visible letters, figures, patterns, etc. formed on a recording medium by the cured ink or foil transferred onto it) is formed, or the area where an image has been formed. Also, "non-image area" refers to the area that is not an image area.
「画像部と独立してインクを付与する」とは、画像部であるか非画像部であるかに関係なく、出力物に抗菌・抗ウイルス性を付与することを目的として、視認できない程度のドットサイズ及びドット間隔で記録媒体にインクを付与することをいう。 "Applying ink independently of the image area" means applying ink to the recording medium in invisible dot sizes and dot spacing, regardless of whether it is an image area or a non-image area, for the purpose of imparting antibacterial and antiviral properties to the output.
上述のとおり、本発明のインクが含有する光増感剤によって発生する一重項酸素は、気体であるため、発生後に周囲に拡散する。例えば湿度50%であれば、拡散距離は約1.57mmである。そのため、例えば本発明のインクを、ドットサイズ30μm、ドット間隔3mmで、画像部と独立して記録媒体全面に付与することによって、画質を低下させることなく、出力物全面に抗菌・抗ウイルス効果をもたらすことが可能となる。 As mentioned above, the singlet oxygen generated by the photosensitizer contained in the ink of the present invention is in the form of a gas, and therefore diffuses into the surroundings after generation. For example, at 50% humidity, the diffusion distance is approximately 1.57 mm. Therefore, for example, by applying the ink of the present invention to the entire surface of a recording medium, independently of the image area, with a dot size of 30 μm and a dot spacing of 3 mm, it is possible to impart antibacterial and antiviral effects to the entire surface of the printed material without degrading image quality.
このように画像部と独立して付与するインクは、視認できないことが好ましいため、着色剤を含有しないインク(以下、「クリアインク」ともいう。)であることが好ましい。 It is preferable that the ink applied in this way independently of the image area is not visible, so it is preferably an ink that does not contain a colorant (hereinafter also referred to as "clear ink").
画像部と独立して付与するインクの印字率は、抗菌・抗ウイルス効果と画質維持のバランスの観点から、0.001~0.5%の範囲内であることが好ましく、0.01~0.3%の範囲内であることがより好ましい。上述のようにドットサイズ30μm、ドット間隔3mmで記録媒体全面に付与する場合、画像部と独立して付与するインクの印字率は約0.01%である。なお、「印字率」とは、記録媒体又は出力物の全領域に対する、インクが付与された領域の割合である。 From the perspective of balancing antibacterial and antiviral effects with maintaining image quality, the coverage rate of ink applied independently of the image area is preferably within the range of 0.001 to 0.5%, and more preferably within the range of 0.01 to 0.3%. As mentioned above, when ink is applied to the entire surface of a recording medium with a dot size of 30 μm and dot spacing of 3 mm, the coverage rate of ink applied independently of the image area is approximately 0.01%. Note that "coverage rate" refers to the percentage of the area to which ink is applied relative to the total area of the recording medium or printed object.
このように画像部と独立して本発明のインクを付与する場合、画像部を形成するインクも本発明のインクであることが好ましいが、必ずしも本発明のインクである必要はなく、他のインクであってもよい。 When the ink of the present invention is applied independently of the image area in this way, it is preferable that the ink used to form the image area is also the ink of the present invention, but it does not necessarily have to be the ink of the present invention and may be another ink.
画像部と独立してインクを付与する工程は、画像部を形成するインクを付与する工程と同時進行で行うことができるが、画像部を形成するインクを付与する工程の前後に別で行うこともできる。また、画像部と独立して付与するインクを硬化させるタイミングと、画像部を形成するインクを硬化させるタイミングは、同時であってもよく、別であってもよい。すなわち、一方のインク付与工程後に、活性光線の照射を行ってインクを硬化させ、その後にもう一方のインク付与工程を行い、再度、活性光線の照射を行ってインクを硬化させるようにすれば、各インク付与工程を、別々に行うこともできる。 The process of applying ink independently of the image area can be carried out simultaneously with the process of applying ink to form the image area, but it can also be carried out separately before or after the process of applying ink to form the image area. Furthermore, the timing of curing the ink applied independently of the image area and the timing of curing the ink to form the image area may be simultaneous or different. In other words, after one ink application process, the ink is cured by irradiation with actinic light, and then the other ink application process is carried out, and the ink is cured again by irradiation with actinic light; thus, each ink application process can be carried out separately.
インクジェット方式において、画像部と独立して着色剤を含有しないインクを付与する工程と、画像部を形成するインクを付与する工程とを同時進行で行う場合、例えば図4に示すように、着色剤を含有しないインク(N)用のヘッドキャリッジ116等を追加することで、各工程を同時進行で行うことができる。 When using the inkjet method, if the process of applying ink that does not contain a colorant independently of the image area and the process of applying ink that forms the image area are carried out simultaneously, the respective processes can be carried out simultaneously by adding a head carriage 116 for the ink that does not contain a colorant (N), as shown in Figure 4, for example.
オフセット方式において、画像部と独立して着色剤を含有しないインクを付与する工程と、画像部を形成するインクを付与する工程とを同時進行で行う場合、それぞれ異なる版を用いて各インクを付与することで、各工程を同時進行で行うことができる。 In the offset method, when the process of applying ink that does not contain colorant independently of the image area and the process of applying ink that forms the image area are carried out simultaneously, each process can be carried out simultaneously by applying each ink using a different plate.
(4)加飾画像形成
本発明の画像形成方法の一の実施形態では、本発明のインクを付与した領域の上に、箔を転写して、加飾画像(「箔画像」ともいう。)を形成することができる。これによって、抗菌・抗ウイルス性が付与された加飾画像を得ることができる。
(4) Formation of Decorative Image In one embodiment of the image forming method of the present invention, a decorative image (also referred to as a "foil image") can be formed by transferring foil onto an area where the ink of the present invention has been applied. This makes it possible to obtain a decorative image that has been imparted with antibacterial and antiviral properties.
本発明において、「加飾画像」とは、記録媒体に金属箔等の箔を所望の形状で接着して形成された画像のことをいう。 In this invention, a "decorative image" refers to an image formed by adhering a foil such as a metal foil in a desired shape to a recording medium.
加飾画像形成においては、記録媒体に付与したインクを硬化させる前に、インク上に箔を転写し、その後に、活性光線を照射し、インクを硬化させる。 When forming decorative images, foil is transferred onto the ink applied to the recording medium before it is cured, and then the ink is irradiated with actinic light to cure it.
加飾画像を形成する画像形成方法においては、ゾル・ゲル相転移性を有するインクを用いることが好ましい。これによって、記録媒体に着弾後のインク液滴が濡れ広がりにくいため、細かいパターンを含む加飾画像が形成可能となる。また、記録媒体に着弾後のインク液滴が記録媒体の凹凸に入り込み難いため、未硬化画像(硬化前のインクからなる画像)の厚さが均一になりやすく、得られる加飾画像に欠陥が生じ難い。 In image formation methods for forming decorative images, it is preferable to use ink that has sol-gel phase transition properties. This makes it difficult for ink droplets to wet and spread after landing on the recording medium, making it possible to form decorative images that include fine patterns. Furthermore, because ink droplets are less likely to penetrate into the unevenness of the recording medium after landing, the thickness of the uncured image (an image made of ink before curing) tends to be uniform, making it less likely for defects to occur in the resulting decorative image.
以下、図5を用いて、加飾画像を形成する各工程の例を説明する。 Below, an example of each step in forming a decorative image will be explained using Figure 5.
まず、図5(a)に示すように、インクを記録媒体1上にパターン状に吐出し、未硬化画像2を形成する。 First, as shown in Figure 5(a), ink is ejected in a pattern onto a recording medium 1 to form an uncured image 2.
未硬化画像2の平均厚さは、通常0.1~1000μm程度であることが好ましく、より好ましくは1~300μm程度である。未硬化画像の厚さが1μm以上であると、転写箔3の箔層5と未硬化画像2との接着強度が十分に高まりやすい。平均厚さは、未硬化画像2の断面をSEMで観察することにより測定できる。 The average thickness of the uncured image 2 is preferably approximately 0.1 to 1000 μm, and more preferably approximately 1 to 300 μm. If the thickness of the uncured image is 1 μm or more, the adhesive strength between the foil layer 5 of the transfer foil 3 and the uncured image 2 tends to be sufficiently high. The average thickness can be measured by observing the cross section of the uncured image 2 with an SEM.
次に、図5(b)に示すように、未硬化画像2に、支持材4及び箔層5を含む転写箔3を、箔層5を下にして圧着する。 Next, as shown in Figure 5(b), a transfer foil 3 including a support material 4 and a foil layer 5 is pressed onto the uncured image 2 with the foil layer 5 facing downwards.
転写箔3は、枚葉状のシートであってもよく、ロール状に巻き取られた長尺状のシートであってもよい。転写箔3には、支持材4と箔層5とが少なくとも含まれ、例えば支持材4と箔層5との間には、離型層や着色層が形成されていてもよい。着色層が形成されている場合、箔層5とともに、着色層も未硬化画像2上に転写される。また、転写箔3の転写面に、接着層が形成されていてもよい。 The transfer foil 3 may be a single sheet or a long sheet wound into a roll. The transfer foil 3 includes at least a support material 4 and a foil layer 5. For example, a release layer or a colored layer may be formed between the support material 4 and the foil layer 5. If a colored layer is formed, it is also transferred onto the uncured image 2 along with the foil layer 5. An adhesive layer may also be formed on the transfer surface of the transfer foil 3.
箔層5は、通常の印刷によっては表現が困難な金属感、光沢感を有する文字や絵柄、また、透明感を有する透かし文字や絵柄などを記録媒体上に付与するための層である。箔層5は、例えば金属箔、金属蒸着膜、ホログラム膜、パール調膜、虹色膜、白/黒膜、カラー膜、クリア膜等でありうる。箔層5は、強度向上を目的として、プラスチックフィルムと金属との複合材料からなる層でもありうる。また、箔層5は、水洗シーライト加工、エッチング加工、レーザー加工等の公知の加工方法によって、金属膜に規則的な模様が付与された層でもありうる。箔層5の厚さは、種類に応じて適宜選択されるが、通常約10~100nm程度である。 The foil layer 5 is a layer used to impart metallic or glossy characters or designs, or transparent watermark characters or designs, to the recording medium, which are difficult to achieve through conventional printing. The foil layer 5 can be, for example, a metal foil, a metal-deposited film, a hologram film, a pearlescent film, an iridescent film, a black/white film, a color film, or a clear film. The foil layer 5 can also be a layer made of a composite material of a plastic film and metal to improve strength. The foil layer 5 can also be a layer in which a regular pattern has been imparted to a metal film using known processing methods such as water-washed seelite processing, etching, or laser processing. The thickness of the foil layer 5 is selected appropriately depending on the type, but is typically around 10 to 100 nm.
支持材4は、箔層5を支持可能な部材であれば特に限定されず、例えば可撓性を有する樹脂等からなるフィルム又はシートや、紙のシートからなる。支持材4を構成する樹脂として、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリイミド樹脂等の公知の樹脂が挙げられる。支持材4は、単層構造であっても多層構造であってもよい。 The support material 4 is not particularly limited as long as it is a material capable of supporting the foil layer 5, and may be, for example, a film or sheet made of a flexible resin, or a paper sheet. Examples of resins that may be used to make up the support material 4 include well-known resins such as polyethylene terephthalate (PET) resin, polyethylene naphthalate (PEN) resin, polypropylene (PP) resin, polyethersulfone resin, and polyimide resin. The support material 4 may have a single-layer structure or a multi-layer structure.
転写箔3には、前述のとおり、離型層(不図示)が形成されていてもよい。離型層は、箔層5の支持材4からの剥離性を確保するための層である。離型層は、例えばメラミン又はイソシアネートを硬化剤として用いた熱硬化性樹脂からなる層、フッ素系又はシリコン系のモノマー又はポリマー等の公知のワックスを含む層等でありうる。 As mentioned above, a release layer (not shown) may be formed on the transfer foil 3. The release layer is a layer that ensures the foil layer 5 can be easily peeled from the support material 4. The release layer may be, for example, a layer made of a thermosetting resin that uses melamine or isocyanate as a curing agent, or a layer containing a known wax such as a fluorine-based or silicon-based monomer or polymer.
また、転写箔3には、前述のとおり、接着層(不図示)が形成されていてもよい。接着層は、加熱によって、未硬化画像に対する接着性を発現する層等でありうる。接着層は例えば、いわゆるホットメルトタイプと呼ばれる感熱性の接着剤からなる層でありうる。感熱性の接着剤としては、例えばアクリル樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂及びエチレン-ビニルアルコール共重合体等を含む接着剤が挙げられる。 As mentioned above, an adhesive layer (not shown) may also be formed on the transfer foil 3. The adhesive layer may be a layer that develops adhesiveness to the uncured image when heated. The adhesive layer may be, for example, a layer made of a heat-sensitive adhesive known as a hot-melt type. Examples of heat-sensitive adhesives include adhesives containing acrylic resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, epoxy resin, and ethylene-vinyl alcohol copolymer.
未硬化画像2と転写箔3とを圧着する力(圧着力)は、ニップ面圧で、100~800kPaであることが好ましく、200~600kPaであることがより好ましい。また、圧着時間は0.1~30秒であることが好ましく、より好ましくは0.5~10秒である。 The force (bonding force) used to bond the uncured image 2 and the transfer foil 3 together is preferably 100 to 800 kPa, more preferably 200 to 600 kPa, in terms of nip surface pressure. The bonding time is preferably 0.1 to 30 seconds, more preferably 0.5 to 10 seconds.
圧着方法は特に制限されず、例えば図6(a)~(c)に示される方法で圧着することができる。 The crimping method is not particularly limited, and crimping can be performed using the methods shown in Figures 6(a) to 6(c), for example.
図6(a)に示す圧着方法では、未硬化画像を形成した記録媒体6と転写箔3とを、平板状又は所望の形状の版41を押しつけて圧着する。 In the pressure-bonding method shown in Figure 6(a), the recording medium 6 on which the uncured image is formed and the transfer foil 3 are pressed against a flat or desired shaped plate 41 to bond them together.
図6(b)に示す圧着方法は、未硬化画像を形成した記録媒体6と転写箔3とを、一対の転写ローラー42a及び42bの間を通過させて圧着する。 The pressing method shown in Figure 6(b) involves passing the recording medium 6 on which the uncured image has been formed and the transfer foil 3 between a pair of transfer rollers 42a and 42b to press them together.
図6(c)に示す圧着方法は、未硬化画像を形成した記録媒体6と転写箔3とを、転写ローラー43によって圧力をかけて圧着する方法である。 The pressing method shown in Figure 6(c) is a method in which the recording medium 6 on which the uncured image is formed and the transfer foil 3 are pressed together by applying pressure with a transfer roller 43.
ここで、未硬化画像を形成した記録媒体6と転写箔3との圧着は、加熱しながら行ってもよい。加熱は、例えば転写ローラーや版を加熱して行うことができる。このときの加熱温度は、30~90℃であることが好ましく、より好ましくは40~60℃である。加熱を行うと、転写箔3から箔層5が剥離しやすくなり、短時間で箔層5を転写することができる。ただし、加熱温度が過度に高いと、未硬化画像2を構成するインクが軟化して、パターンがつぶれることがある。したがって、加熱温度は、上記範囲とすることが好ましい。 Here, the recording medium 6 on which the uncured image has been formed and the transfer foil 3 may be pressed together while being heated. Heating can be performed, for example, by heating the transfer roller or plate. The heating temperature is preferably 30 to 90°C, and more preferably 40 to 60°C. Heating makes it easier to peel the foil layer 5 from the transfer foil 3, allowing the foil layer 5 to be transferred in a short period of time. However, if the heating temperature is excessively high, the ink that makes up the uncured image 2 may soften, causing the pattern to collapse. Therefore, it is preferable to keep the heating temperature within the above range.
次に、図5(c)に示すように、転写箔3を除去する。このとき、未硬化画像2と圧着された箔層7は、未硬化画像2上に残る。一方、未硬化画像2と圧着されなかった箔層5は、支持材4と共に除去される。つまり、記録媒体1上には、未硬化画像2のパターン状に箔層7が残存し、これが加飾画像となる。 Next, as shown in Figure 5(c), the transfer foil 3 is removed. At this time, the foil layer 7 that was pressed onto the uncured image 2 remains on the uncured image 2. Meanwhile, the foil layer 5 that was not pressed onto the uncured image 2 is removed together with the support material 4. In other words, the foil layer 7 remains on the recording medium 1 in the pattern of the uncured image 2, and this becomes the decorative image.
最後に、図5(d)に示すように、未硬化画像2に活性光線を活性光線照射部131から照射して、インクを硬化させて、箔層7を記録媒体1上に定着させる。 Finally, as shown in Figure 5(d), the uncured image 2 is irradiated with actinic rays from the actinic ray irradiation unit 131 to cure the ink and fix the foil layer 7 onto the recording medium 1.
このとき、箔層7の上部から活性光線を照射してもよく、また、記録媒体1が活性光線に対して透過性を有する場合には、記録媒体1の下側から活性光線を照射してもよい。 At this time, actinic rays may be irradiated from above the foil layer 7, or, if the recording medium 1 is transparent to actinic rays, actinic rays may be irradiated from below the recording medium 1.
図7に、加飾画像形成に用いることができる画像形成装置(加飾画像形成装置)の例を示す。 Figure 7 shows an example of an image forming device (decorative image forming device) that can be used to form decorative images.
図7に示す加飾画像形成装置200は、接着用インク吐出ユニット101と、箔転写ユニット102と、活性光線照射ユニット103とを有する。 The decorative image forming apparatus 200 shown in Figure 7 has an adhesive ink ejection unit 101, a foil transfer unit 102, and an actinic ray irradiation unit 103.
接着用インク吐出ユニット101は、箔を記録媒体上に接着させるための接着用インク用の吐出ユニットである。図7に示す接着用インク吐出ユニット101は、インクジェット記録手段113と、温度制御手段119とを有する。各構成の詳細は図3に示す各構成と同様である。 The adhesive ink ejection unit 101 is an ejection unit for adhesive ink used to adhere foil to a recording medium. The adhesive ink ejection unit 101 shown in Figure 7 has an inkjet recording means 113 and a temperature control means 119. The details of each component are the same as those shown in Figure 3.
箔転写ユニット102は、記録媒体1を挟み込む一対の転写ローラー42a及び42bと、当該一対の転写ローラー42a及び42bの間に転写箔3を供給する箔送り出しスプール121と、箔層転写後の転写箔3を回収する巻き取りスプール122とを有する。 The foil transfer unit 102 has a pair of transfer rollers 42a and 42b that sandwich the recording medium 1, a foil delivery spool 121 that supplies the transfer foil 3 between the pair of transfer rollers 42a and 42b, and a take-up spool 122 that collects the transfer foil 3 after the foil layer has been transferred.
当該箔転写ユニット102では、接着用インク吐出ユニット101で形成された未硬化画像と、転写箔の転写面とが、一対の転写ローラー42a及び42bによって圧着される。これによって、未硬化画像上に、転写箔の箔層が転写されて、加飾画像が形成される。一方、圧着後の転写箔3は、巻き取りスプール122によって回収される。 In the foil transfer unit 102, the uncured image formed by the adhesive ink ejection unit 101 and the transfer surface of the transfer foil are pressed together by a pair of transfer rollers 42a and 42b. This transfers the foil layer of the transfer foil onto the uncured image, forming a decorative image. Meanwhile, the transfer foil 3 after pressing is collected by the take-up spool 122.
活性光線照射ユニット103は、活性光線照射部131を有する。活性光線照射部131は、記録媒体1の全幅を覆うように設置される。活性光線照射ユニット103では、未硬化画像に活性光線を活性光線照射部131から照射して、インクを硬化させて、箔層を記録媒体上に定着させる。 The actinic ray irradiation unit 103 has an actinic ray irradiation section 131. The actinic ray irradiation section 131 is installed so as to cover the entire width of the recording medium 1. In the actinic ray irradiation unit 103, the actinic ray irradiation section 131 irradiates the uncured image with actinic rays, curing the ink and fixing the foil layer on the recording medium.
本発明の画像形成方法は、例えば図8に示す加飾画像形成装置を用いて、加飾画像を形成した後に、さらに上からインクを付与することもできる。これによって、箔と着色剤含有インクの組み合わせで構成される画像や、画像部と独立してインクが付与された加飾画像を形成することができる。この場合、箔層を定着させるための活性光線の照射と、着色剤含有インク等を硬化させるための活性光線の照射は、まとめて一度で行ってよいし、別々に行ってもよい。 The image forming method of the present invention can also be used, for example, with the decorative image forming apparatus shown in Figure 8, to form a decorative image and then apply ink from above. This makes it possible to form an image composed of a combination of foil and colorant-containing ink, or a decorative image to which ink is applied independently of the image area. In this case, the irradiation of actinic light to fix the foil layer and the irradiation of actinic light to cure the colorant-containing ink, etc., can be performed together, or separately.
また、着色剤含有インクや、画像部と独立したインクを付与した後に、一度活性光線を照射して硬化させた後に、もう一度インクを付与して加飾画像を形成することもできる。 It is also possible to apply a colorant-containing ink or an ink that is separate from the image area, then irradiate it with actinic rays to harden it, and then apply another ink to form a decorative image.
(5)出力物
本発明の出力物は、本発明の活性光線硬化型インクを用いて形成されたことを特徴とする。
(5) Output Product The output product of the present invention is characterized by being formed using the actinic radiation curable ink of the present invention.
本発明において「出力物」とは、記録媒体上に画像(加飾画像を含む。)が形成されたもののことをいう。本発明の活性光線硬化型インクを用いることによって、抗菌・抗ウイルス性が高い出力物を形成することができる。 In the present invention, the term "output" refers to an image (including a decorative image) formed on a recording medium. By using the actinic radiation-curable ink of the present invention, it is possible to form an output with high antibacterial and antiviral properties.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。 The present invention will be explained in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these. In the examples, the terms "parts" and "%" are used, but unless otherwise specified, they represent "parts by mass" or "% by mass."
1.着色剤分散液の調製
下記手順で、着色剤分散液として、シアン顔料分散液及びブラック顔料分散液を調製した。
1. Preparation of Colorant Dispersions A cyan pigment dispersion and a black pigment dispersion were prepared as colorant dispersions according to the following procedure.
(シアン顔料分散液)
シアン顔料「Lionol Blue FG-7400-G」(トーヨーカラー株式会社製)(20質量部)と、分散剤「BYKJET-9151」(BYK社製、「BYKJET」は同社の登録商標)(6.5質量部)と、(ポリエチレングリコール#400ジアクリレート)(73.2質量部)と、光重合禁止剤「IrgastabUV10」(BASF社製、「Irgastab」は同社の登録商標)(0.3質量部)と、0.3mmのジルコニアビーズ「YTZボール」(株式会社ニッカトー製)と、を100mLのポリ容器に入れ、ペイントシェーカーにて3時間分散した後、ジルコニアビーズを取り除き、シアン顔料分散液を調製した。
(Cyan pigment dispersion)
A cyan pigment "Lionol Blue FG-7400-G" (manufactured by Toyocolor Co., Ltd.) (20 parts by mass), a dispersant "BYKJET-9151" (manufactured by BYK Corporation, "BYKJET" is a registered trademark of the company) (6.5 parts by mass), (polyethylene glycol #400 diacrylate) (73.2 parts by mass), a photopolymerization inhibitor "IrgastabUV10" (manufactured by BASF Corporation, "Irgastab" is a registered trademark of the company) (0.3 parts by mass), and 0.3 mm zirconia beads "YTZ ball" (manufactured by Nikkato Corporation) were placed in a 100 mL plastic container and dispersed for 3 hours using a paint shaker. The zirconia beads were then removed to prepare a cyan pigment dispersion.
(ブラック顔料分散液)
シアン顔料をブラック顔料「Pigment Black 7」(三菱ケミカル製、カーボンブラック)に変更した以外は、シアン顔料分散液と同様にして、ブラック顔料分散液を調製した。
(Black pigment dispersion)
A black pigment dispersion was prepared in the same manner as the cyan pigment dispersion, except that the cyan pigment was changed to a black pigment, "Pigment Black 7" (carbon black, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
2.インクの調製
下記の手順でインクNo.1~17を調製した。なお、各光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長は、表IIIに示すとおりである。当該単分子状態での最大吸収極大波長は、光増感剤をTHF(テトラヒドロフラン)に溶解した溶液の吸収スペクトルから求めた。ただし、光増感剤B-1の場合のみ、THF:メタノール=1:1に溶解した溶液の吸収スペクトルから求めた。このとき、溶液濃度は、溶液の吸収スペクトルにおける最大吸収極大波長の吸光度が1.0Absとなるように調整した。また、吸収スペクトルの測定には、紫外可視赤外分光光度計V-750(日本分光社製)を用いた。
2. Ink Preparation Inks No. 1 to 17 were prepared according to the following procedure. The maximum absorption maximum wavelength of each photosensitizer in the monomolecular state is shown in Table III. The maximum absorption maximum wavelength in the monomolecular state was determined from the absorption spectrum of a solution in which the photosensitizer was dissolved in THF (tetrahydrofuran). However, in the case of photosensitizer B-1 only, the maximum absorption maximum wavelength was determined from the absorption spectrum of a solution in which the photosensitizer was dissolved in THF:methanol = 1:1. The solution concentration was adjusted so that the absorbance at the maximum absorption maximum wavelength in the absorption spectrum of the solution was 1.0 Abs. The absorption spectra were measured using a UV-Vis-Infrared Spectrophotometer V-750 (manufactured by JASCO Corporation).
(インクNo.1)
ポリエチレングリコール#400ジアクリレート(25.0質量部)と、4EO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート(20.0質量部)と、3PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(15.0質量部)、フェノキシエチルアクリレート(40質量部)と、光重合開始剤「IRGACURE819」(BASF社製、「IRGACURE」は同社の登録商標)(5.0質量部)と、光増感剤F-13(0.08質量部)と、光重合禁止剤「IrgastabUV10」(0.1質量部)と、を加え、105℃で45分撹拌した後、3μmメンブランフィルター(ADVANTEC社製のテフロン(登録商標))で濾過して、インクNo.1を調製した。
(Ink No. 1)
Polyethylene glycol #400 diacrylate (25.0 parts by mass), 4EO-modified pentaerythritol tetraacrylate (20.0 parts by mass), 3PO-modified trimethylolpropane triacrylate (15.0 parts by mass), phenoxyethyl acrylate (40 parts by mass), photopolymerization initiator "IRGACURE 819" (manufactured by BASF Corporation, "IRGACURE" is a registered trademark of the company) (5.0 parts by mass), photosensitizer F-13 (0.08 parts by mass), and photopolymerization inhibitor "Irgastab UV10" (0.1 parts by mass) were added to a mixture, stirred at 105°C for 45 minutes, and then filtered through a 3 μm membrane filter (Teflon (registered trademark) manufactured by ADVANTEC Corporation), to prepare Ink No. 1.
なお、光重合開始剤「IRGACURE819」の吸収スペクトルの吸収末端は、450nmである。 The absorption spectrum of the photopolymerization initiator "IRGACURE819" has an absorption end point of 450 nm.
(インクNo.2)
光増感剤をF-13(0.008質量部)に変更した以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.2を調製した。
(Ink No. 2)
Ink No. 2 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to F-13 (0.008 parts by mass).
(インクNo.3)
光増感剤をF-13(0.8質量部)に変更した以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.3を調製した。
(Ink No. 3)
Ink No. 3 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to F-13 (0.8 parts by mass).
(インクNo.4)
光増感剤をE-1(0.08質量部)に変更した以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.4を調製した。
(Ink No. 4)
Ink No. 4 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to E-1 (0.08 parts by mass).
(インクNo.5)
光増感剤をF-7(0.08質量部)に変更した以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.5を調製した。
(Ink No. 5)
Ink No. 5 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to F-7 (0.08 parts by mass).
(インクNo.6)
光増感剤をF-10(0.08質量部)に変更した以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.6を調製した。
(Ink No. 6)
Ink No. 6 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to F-10 (0.08 parts by mass).
(インクNo.7)
光増感剤をH-5(0.08質量部)に変更した以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.7を調製した。
(Ink No. 7)
Ink No. 7 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to H-5 (0.08 parts by mass).
(インクNo.8)
光増感剤をH-2(0.08質量部)に変更した以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.8を調製した。
(Ink No. 8)
Ink No. 8 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to H-2 (0.08 parts by mass).
(インクNo.9)
光増感剤をG-6(0.08質量部)に変更した以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.9を調製した。
(Ink No. 9)
Ink No. 9 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to G-6 (0.08 parts by mass).
(インクNo.10)
光増感剤をF-10(0.08質量部)に変更し、シアン顔料分散液(10質量部、顔料換算で2質量部)を加えた以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.10を調製した。
(Ink No. 10)
Ink No. 10 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to F-10 (0.08 parts by mass) and a cyan pigment dispersion (10 parts by mass, equivalent to 2 parts by mass of pigment) was added.
(インクNo.11)
光増感剤をB-1(0.08質量部)に変更し、シアン顔料分散液(10質量部、顔料換算で2質量部)を加えた以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.11を調製した。
(Ink No. 11)
Ink No. 11 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to B-1 (0.08 parts by mass) and a cyan pigment dispersion (10 parts by mass, equivalent to 2 parts by mass of pigment) was added.
(インクNo.12)
光増感剤をF-13(0.16質量部)に変更し、ブラック顔料分散液(10質量部、顔料換算で2質量部)を加えた以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.12を調製した。
(Ink No. 12)
Ink No. 12 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to F-13 (0.16 parts by mass) and a black pigment dispersion (10 parts by mass, equivalent to 2 parts by mass of pigment) was added.
(インクNo.13)
光増感剤をF-13(0.16質量部)に変更し、シアン顔料分散液(10質量部、顔料換算で2質量部)を加えた以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.13を調製した。
(Ink No. 13)
Ink No. 13 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to F-13 (0.16 parts by mass) and a cyan pigment dispersion (10 parts by mass, equivalent to 2 parts by mass of pigment) was added.
(インクNo.14)
光増感剤をI-2(0.08質量部)に変更した以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.14を調製した。
(Ink No. 14)
Ink No. 14 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to I-2 (0.08 parts by mass).
(インクNo.15)
光増感剤をF-10(0.08質量部)に変更し、シアン顔料分散液(10質量部、顔料換算で2質量部)と、ゲル化剤としてベヘニン酸ベヘニル(8質量部)とを加えた以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.15を調製した。
(Ink No. 15)
Ink No. 15 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that the photosensitizer was changed to F-10 (0.08 parts by mass), and a cyan pigment dispersion (10 parts by mass, 2 parts by mass in terms of pigment) and behenyl behenate (8 parts by mass) were added as a gelling agent.
(インクNo.16)
光増感剤を加えなかった以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.16を調製した。
(Ink No. 16)
Ink No. 16 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that no photosensitizer was added.
(インクNo.17)
光増感剤を加えず、シアン顔料分散液(10質量部、顔料換算で2質量部)を加えた以外は、インクNo.1と同様にして、インクNo.17を調製した。
(Ink No. 17)
Ink No. 17 was prepared in the same manner as Ink No. 1, except that no photosensitizer was added and a cyan pigment dispersion (10 parts by mass, 2 parts by mass in terms of pigment) was added.
3.インク中の光増感剤の分子凝集状態の確認
上記インクNo.1~15の吸収スペクトルを、紫外可視赤外分光光度計V-750(日本分光社製)を用いて測定した。なお、インクNo.10~13及び15については、各インクを遠心分離機を用いて顔料からなる固体成分を分離、除去した後に、吸収スぺクトルを測定した。測定した吸収スペクトルを確認したところ、いずれのインクの吸収スペクトルにも、各インクが含有する光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長(表III参照。)に一致する吸収ピークが存在していた。この結果から、インクNo.1~15が含有する光増感剤は単分子状態であることが確認できた。
3. Confirmation of the Molecular Aggregation State of the Photosensitizer in the Ink The absorption spectra of the above inks No. 1 to 15 were measured using a V-750 UV-Vis-Infrared Spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation). For inks No. 10 to 13 and 15, the absorption spectra were measured after separating and removing the solid pigment components from each ink using a centrifuge. When the measured absorption spectra were confirmed, an absorption peak was found in each of the absorption spectra of the inks that coincided with the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer contained in each ink in a monomolecular state (see Table III). These results confirmed that the photosensitizer contained in inks No. 1 to 15 was in a monomolecular state.
4.画像形成
上記各インクを用いて、下記の画像形成方法No.1~3により画像を形成し、出力物を得た。
4. Image Formation Images were formed using the above inks by the following image forming methods No. 1 to 3, and output products were obtained.
(画像形成方法No.1)
表IIIに示すインクを充填したピエゾ型インクジェット記録ヘッドを、インクジェット記録装置(KM512MHX、コニカミノルタ製)に導入した。
(Image forming method No. 1)
A piezoelectric ink jet recording head filled with the ink shown in Table III was installed in an ink jet recording apparatus (KM512MHX, manufactured by Konica Minolta).
当該装置を用いて、解像度720×720dpiの条件で、印刷用コート紙(OKトップコート、坪量128g/m2、王子製紙製)に、100%の印字率で、5cm角のベタ画像部となるように、インクを付与した。 Using this device, ink was applied to printing coated paper (OK Topcoat, basis weight 128 g/m 2 , manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) at a resolution of 720×720 dpi with a printing rate of 100% to form a 5 cm square solid image area.
その後、最大極大波長が395nmである活性光線を、積算350mJ/cm2で照射して、硬化処理を行い、出力物を得た。 Thereafter, the photoresist was cured by irradiating it with actinic rays having a maximum wavelength of 395 nm at a cumulative dose of 350 mJ/cm 2 to obtain an output product.
(画像形成方法No.2)
インクNo.13(シアンインク)を充填したピエゾ型インクジェット記録ヘッド1と、インクNo.1(クリアインク)を充填したピエゾ型インクジェット記録ヘッド2とを、直列にインクジェット記録装置(KM512MHX、コニカミノルタ製)に導入した。
(Image forming method No. 2)
A piezoelectric inkjet recording head 1 filled with ink No. 13 (cyan ink) and a piezoelectric inkjet recording head 2 filled with ink No. 1 (clear ink) were installed in series in an inkjet recording apparatus (KM512MHX, manufactured by Konica Minolta).
当該装置のうちピエゾ型インクジェット記録ヘッド1を用いて、解像度720×720dpiの条件で、印刷用コート紙(OKトップコート、坪量128g/m2、王子製紙製)に、100%の印字率で、5cm角のベタ画像となるように、インクNo.13(シアンインク)を付与した。また、同時にピエゾ型インクジェット記録ヘッド2を用いて、0.1%の印字率で、印刷用コート紙全面に、インクNo.1(クリアインク)を付与した。 Using piezoelectric inkjet recording head 1 of the device, ink No. 13 (cyan ink) was applied to coated printing paper (OK top coat, basis weight 128 g/ m , manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) at a resolution of 720 x 720 dpi at a print rate of 100% to form a 5 cm square solid image. Simultaneously, using piezoelectric inkjet recording head 2, ink No. 1 (clear ink) was applied to the entire surface of the coated printing paper at a print rate of 0.1%.
その後、最大極大波長が395nmである活性光線を、積算350mJ/cm2で照射して、硬化処理を行い、出力物を得た。 Thereafter, the photoresist was cured by irradiating it with actinic rays having a maximum wavelength of 395 nm at a cumulative dose of 350 mJ/cm 2 to obtain an output product.
画像形成方法No.2で形成した画像において、ベタ画像部を形成した領域は「画像部」であり、ベタ画像部を形成せずに0.1%の印字率でインクNo.1(クリアインク)のみを付与した領域は「非画像部」である。 In the image formed using Image Forming Method No. 2, the areas where solid image areas were formed are "image areas," and the areas where no solid image areas were formed and only Ink No. 1 (clear ink) was applied at a printing rate of 0.1% are "non-image areas."
(画像形成方法No.3)
インクNo.15(ゲル化剤含有シアンインク)を充填したピエゾ型インクジェット記録ヘッドを、インクジェット記録装置(KM512MHX、コニカミノルタ製)に導入した。
(Image forming method No. 3)
A piezoelectric inkjet recording head filled with Ink No. 15 (gelling agent-containing cyan ink) was installed in an inkjet recording apparatus (KM512MHX, manufactured by Konica Minolta).
当該装置を用いて、ヘッド温度(吐出温度)を80℃に維持しながら、解像度720×720dpiの条件で、50℃に加温した印刷用コート紙(OKトップコート、坪量128g/m2、王子製紙製)に、100%の印字率で、5cm角のベタ画像部となるように、インクNo.15(ゲル化剤含有シアンインク)を付与した。 Using this device, while maintaining the head temperature (discharge temperature) at 80°C, ink No. 15 (gelling agent-containing cyan ink) was applied to coated printing paper (OK top coat, basis weight 128 g/m, manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) heated to 50°C under conditions of a resolution of 720 x 720 dpi, at a printing rate of 100% to form a 5 cm square solid image area.
その後、最大極大波長が395nmである活性光線を、積算350mJ/cm2で照射して、硬化処理を行い、出力物を得た。 Thereafter, the photoresist was cured by irradiating it with actinic rays having a maximum wavelength of 395 nm at a cumulative dose of 350 mJ/cm 2 to obtain an output product.
5.リン光検出による一重項酸素発生能の評価
インクNo.1~17及び画像形成方法No.1~3を、表IIIに示す組み合わせで適用して画像を形成した出力物を用いて、一重項酸素に由来するリン光を検出することで、光増感剤の一重項酸素発生能の有無を評価した。
5. Evaluation of singlet oxygen generating ability by phosphorescence detection Images were formed by applying Ink Nos. 1 to 17 and Image forming methods Nos. 1 to 3 in the combinations shown in Table III to printouts, and the presence or absence of singlet oxygen generating ability of the photosensitizer was evaluated by detecting phosphorescence derived from singlet oxygen.
表IIIに示す画像部又は非画像部を評価領域として、出力物を5cm角で切り取り、画像サンプルとした。 The image or non-image area shown in Table III was used as the evaluation area, and the printout was cut into a 5 cm square to create an image sample.
当該画像サンプル上のインクのリン光スペクトルを、下記条件で測定した。
測定システム EP-8700(日本分光社製)
測定モード 蛍光(単色光モニタ比演算方式)
測定間隔 5nm
測定波長範囲 1200~1350nm
データ取り込み間隔 2nm
The phosphorescence spectrum of the ink on the image sample was measured under the following conditions.
Measurement system: EP-8700 (manufactured by JASCO Corporation)
Measurement mode: Fluorescence (monochromatic light monitor ratio calculation method)
Measurement interval 5nm
Measurement wavelength range: 1200 to 1350 nm
Data capture interval: 2 nm
測定時の励起波長は、各画像サンプルを形成するのに用いたインクが含有する光増感剤の、単分子状態での最大吸収極大波長(表III参照。)に合わせた。 The excitation wavelength during measurement was set to the maximum absorption wavelength in the single molecule state of the photosensitizer contained in the ink used to form each image sample (see Table III).
インクNo.1~15においては、取得したインクのリン光スペクトルから、一重項酸素の発光ピークである1270nm付近に発光ピークが確認でき、一重項酸素に由来するリン光を検出できた。 For inks No. 1 to 15, the phosphorescence spectra obtained confirmed an emission peak near 1270 nm, the emission peak of singlet oxygen, and phosphorescence derived from singlet oxygen was detected.
この結果から、本発明のインクが含有する光増感剤は、酸素に対する増感剤であり、かつ一重項酸素発生能を有することが確認できた。 These results confirm that the photosensitizer contained in the ink of the present invention is a sensitizer for oxygen and has the ability to generate singlet oxygen.
6.ルブレン退色試験による一重項酸素発生能の評価
インクNo.1~17及び画像形成方法No.1~3を、表IIIに示す組み合わせで適用して画像を形成した出力物を用いて、ルブレン退色試験により、光増感剤の一重項酸素発生能の相対評価を行った。
6. Evaluation of Singlet Oxygen Generating Ability by Rubrene Fade Test Images were formed by applying Ink Nos. 1 to 17 and Image Forming Methods Nos. 1 to 3 in the combinations shown in Table III to output products, and the singlet oxygen generating abilities of the photosensitizers were relatively evaluated by the rubrene fading test.
表IIIに示す画像部又は非画像部を評価領域として、出力物を5cm角で切り取り、画像サンプルとした。 The image or non-image area shown in Table III was used as the evaluation area, and the printout was cut into a 5 cm square to create an image sample.
5mm角の濾紙に0.1%ルブレン-アルコール溶液を染み込ませた。次いで、当該濾紙の色素濃度を測定した。 A 5 mm square piece of filter paper was soaked in 0.1% rubrene-alcohol solution. The dye concentration of the filter paper was then measured.
上記画像サンプルを透明なシャーレに設置し、その上に上記濾紙を載せて密閉した。この状態で、室温下、1000(lx)の蛍光灯下で24時間放置した。 The image sample was placed in a transparent petri dish, and the filter paper was placed on top and sealed. This was left at room temperature under a 1000 (lx) fluorescent light for 24 hours.
シャーレから濾紙を取り出し、再度色素濃度を測定した。放置前後の色素濃度から、色素濃度残存率を求め、下記の基準でルブレン退色作用を評価した。 The filter paper was removed from the dish and the dye concentration was measured again. The dye concentration remaining rate was calculated from the dye concentration before and after leaving it, and the rubrene fading effect was evaluated according to the following criteria.
◎ 色素濃度残存率10%未満
○ 色素濃度残存率10%以上30%未満
△ 色素濃度残存率30%以上90%未満
× 色素濃度残存率90%以上
◎ Dye concentration remaining rate less than 10% ○ Dye concentration remaining rate 10% or more but less than 30% △ Dye concentration remaining rate 30% or more but less than 90% × Dye concentration remaining rate 90% or more
当該評価の結果は表IIIに示すとおりである。当該ルブレン退色作用は一重項酸素によるものと考えられることから、本発明のインクが含有する光増感剤の一重項酸素発生能を相対評価することができた。 The results of this evaluation are shown in Table III. Because the rubrene fading effect is thought to be due to singlet oxygen, it was possible to relatively evaluate the singlet oxygen generating ability of the photosensitizer contained in the ink of the present invention.
また、この結果から、本発明のインクが含有する光増感剤は室内照射等の微弱な光の下においても空気中の酸素から一重項酸素を発生させることができることが、確認できた。なお、表IIIにおいて、実施例No.4,7,8,11及び15における備考の欄の本発明を、参考例と読み替える。 Furthermore, these results confirmed that the photosensitizer contained in the ink of the present invention can generate singlet oxygen from oxygen in the air even under weak light such as indoor illumination. In Table III, the "present invention" in the Remarks column for Examples 4, 7, 8, 11, and 15 should be read as "Reference Example."
7.一重項酸素発生能のインジケーター性の評価
一重項酸素発生能を有することが確認できたインクNo.1について、下記手順により一重項酸素発生能のインジケーター性を評価した。
7. Evaluation of Indicator Properties for Singlet Oxygen Generating Ability Ink No. 1, which was confirmed to have singlet oxygen generating ability, was evaluated for its indicator properties for singlet oxygen generating ability according to the following procedure.
インクNo.1及び画像形成方法No.1を用いて画像を形成した出力物から、5cm角のベタ画像部を切り取り、画像サンプルとした。 A 5 cm square solid image area was cut out from the printout on which an image was formed using Ink No. 1 and Image Forming Method No. 1 to serve as an image sample.
当該画像サンプルに付与されたインクNo.1は、含有する光増感剤F-13の単分子吸収スペクトルに由来して青色の着色を呈していた。また、上述のとおり、当該インクNo.1は、1270nm付近に発光ピークがあり、一重項酸素発生能を有することが確認できている。 Ink No. 1 applied to the image sample exhibited a blue color due to the monomolecular absorption spectrum of the photosensitizer F-13 it contains. Furthermore, as mentioned above, Ink No. 1 has an emission peak near 1270 nm, confirming its ability to generate singlet oxygen.
当該画像サンプルに付与されたインクNo.1に、キセノンランプを用いて、1SUN(100mW/cm2)の条件下で8時間及び30日間の光照射を行った。 The ink No. 1 applied to the image sample was irradiated with light using a xenon lamp under the condition of 1 sun (100 mW/cm 2 ) for 8 hours and 30 days.
8時間光照射後の当該画像サンプルに付与されたインクNo.1は、光照射前と同様に青色の着色を呈していた。この8時間光照射後のインクNo.1のリン光スペクトルを、前述と同様の条件で測定した結果、1270nm付近に発光ピークがあり、光照射前と同様に、一重項酸素発生能を有していることが確認できた。 After 8 hours of light exposure, Ink No. 1 applied to the image sample exhibited the same blue color as before light exposure. The phosphorescence spectrum of Ink No. 1 after 8 hours of light exposure was measured under the same conditions as above, and it was found to have an emission peak near 1270 nm, confirming that it possessed the same singlet oxygen generating ability as before light exposure.
30日間光照射後の当該画像サンプルに付与されたインクNo.1は、光照射前と異なり、退色して青色の着色を呈していなかった。この30日間光照射後のインクNo.1のリン光スペクトルを、前述と同様の条件で測定した結果、1270nm付近に発光ピークはなく、30日間の光照射によって一重項酸素発生能が消失していることが確認できた。 After 30 days of light exposure, Ink No. 1 applied to the image sample did not fade to a blue color, unlike before light exposure. The phosphorescence spectrum of Ink No. 1 after 30 days of light exposure was measured under the same conditions as above, and it was found that there was no emission peak near 1270 nm, confirming that the singlet oxygen generating ability had been lost by 30 days of light exposure.
以上の結果から、本発明のインクが光増感剤の単分子吸収スペクトルに由来する着色を呈することは、一重項酸素発生能のインジケーターとして利用できることが確認できた。 These results confirm that the ink of the present invention exhibits coloration derived from the monomolecular absorption spectrum of the photosensitizer, and can be used as an indicator of singlet oxygen generation ability.
8.フィルム密着法による抗菌・抗ウイルス性の評価
一重項酸素発生能を有することが確認できたインクNo.1について、下記手順により抗菌・抗ウイルス性を評価した。
8. Evaluation of antibacterial and antiviral properties by film adhesion method Ink No. 1, which was confirmed to have singlet oxygen generating ability, was evaluated for antibacterial and antiviral properties by the following procedure.
インクNo.1及び画像形成方法No.1を用いて画像を形成した出力物から、5cm角のベタ画像部を切り取り、画像サンプルとした。 A 5 cm square solid image area was cut out from the printout on which an image was formed using Ink No. 1 and Image Forming Method No. 1 to serve as an image sample.
当該画像サンプルに対し、JIS Z 2801:2010(抗菌加工製品-抗菌性試験方法・抗菌効果)に準じたフィルム密着法による抗菌性試験を、下記の手順で行った。 An antibacterial test was conducted on the image sample using the film adhesion method in accordance with JIS Z 2801:2010 (Antibacterial processed products - Antibacterial test method/antibacterial effect) using the following procedure.
肉エキス5g、ペプトン10g、及び塩化ナトリウム5gを、1Lの蒸留水に溶かし、普通ブイヨン液を調製した。当該普通ブイヨン液を更に500倍に希釈した。当該希釈溶液に、大腸菌(ISO3301)を菌数濃度1.0×106個/mLとなるように添加・懸濁し、試験菌液を調製した。 5 g of meat extract, 10 g of peptone, and 5 g of sodium chloride were dissolved in 1 L of distilled water to prepare a normal bouillon solution. This normal bouillon solution was further diluted 500 times. Escherichia coli (ISO3301) was added and suspended in this diluted solution to a bacterial concentration of 1.0 x 10 cells/mL to prepare a test bacterial solution.
画像サンプルに、試験菌液0.5mL(菌数換算0.5×106個)を滴下し、被覆フィルム(ポリエチレンフィルム)を密着させ、35℃で24時間放置した。 0.5 mL of test bacteria solution (equivalent to 0.5×10 6 bacteria) was dropped onto the image sample, and a covering film (polyethylene film) was attached to the sample, followed by leaving the sample at 35° C. for 24 hours.
画像サンプル及び被覆フィルムに付着している菌を、SCDLP培地(日本製薬製)9.5mLを用いて、滅菌シャーレ中に流し出した。この洗い出し液1mL中の生菌数を、菌数測定用標準寒天培地(ニッスイ製)を用いて、寒天平板希釈法により測定した。測定した生菌数から計算した滅菌率は99.99%であった。 Bacteria adhering to the image sample and coating film were washed away into a sterile petri dish using 9.5 mL of SCDLP medium (manufactured by Nippon Pharmaceuticals). The viable bacterial count in 1 mL of this washed-out liquid was measured using the agar plate dilution method using standard agar medium for measuring bacterial counts (manufactured by Nissui). The sterilization rate calculated from the measured viable bacterial count was 99.99%.
生菌数が千分の一以下に減少する(すなわち滅菌率が99.9%以上である)ことをもって抗菌性良好とするフィルム密着法の基準から、インクNo.1は抗菌性が高いことが確認できた。 Based on the film adhesion method standards, which define good antibacterial properties as a reduction in the number of viable bacteria to less than one thousandth (i.e., a sterilization rate of 99.9% or more), Ink No. 1 was confirmed to have high antibacterial properties.
また、一般的に知られているとおり、一重項酸素には抗菌性と同様に抗ウイルス性があることから、インクNo.1は抗ウイルス性も高いと考えられる。 Furthermore, as is commonly known, singlet oxygen has antiviral as well as antibacterial properties, so Ink No. 1 is thought to have strong antiviral properties as well.
さらに、インクNo.1と同様に一重項酸素発生能を有することが確認できた他のインクに関しても、インクNo.1と同様に抗菌・抗ウイルス性を有していると推察される。 Furthermore, it is assumed that other inks that have been confirmed to have the same singlet oxygen generating ability as Ink No. 1 also have the same antibacterial and antiviral properties as Ink No. 1.
1 記録媒体
2 未硬化画像
3 転写箔
4 支持材
5 箔層
6 未硬化画像を形成した記録媒体
7 圧着された箔層
41 版
42a、42b 一対の転写ローラー
43 転写ローラー
100 インクジェット画像形成装置
101 接着用インク吐出ユニット
102 箔転写ユニット
103 活性光線照射ユニット
104 インク吐出ユニット
113 インクジェット記録手段
114 インクジェット記録ヘッド
116 ヘッドキャリッジ
117 インク流路
118 インクタンク
119 温度制御手段
121 箔送り出しスプール
122 巻き取りスプール
131 活性光線照射部
200 加飾画像形成装置
1 Recording medium 2 Uncured image 3 Transfer foil 4 Support material 5 Foil layer 6 Recording medium on which an uncured image has been formed 7 Pressed foil layer 41 Plate 42a, 42b Pair of transfer rollers 43 Transfer roller 100 Inkjet image forming apparatus 101 Adhesive ink ejection unit 102 Foil transfer unit 103 Actinic ray irradiation unit 104 Ink ejection unit 113 Inkjet recording means 114 Inkjet recording head 116 Head carriage 117 Ink flow path 118 Ink tank 119 Temperature control means 121 Foil delivery spool 122 Take-up spool 131 Actinic ray irradiation unit 200 Decorative image forming apparatus
Claims (12)
前記光増感剤が、一重項酸素発生能を有し、
前記光増感剤が、下記一般式(1)で表される構造を有する
ことを特徴とする活性光線硬化型インク。
the photosensitizer has singlet oxygen generating ability,
The actinic radiation-curable ink, wherein the photosensitizer has a structure represented by the following general formula (1) :
前記光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、前記光重合開始剤の吸収スペクトルの吸収末端よりも長波長側にある
ことを特徴とする請求項1に記載の活性光線硬化型インク。 Contains a photopolymerization initiator, and
2. The actinic radiation curable ink according to claim 1, wherein the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state is on the longer wavelength side than the absorption end of the absorption spectrum of the photopolymerization initiator.
前記光増感剤の単分子状態での最大吸収極大波長が、前記活性光線重合性化合物の吸収スペクトルの吸収末端よりも長波長側にある
ことを特徴とする請求項1に記載の活性光線硬化型インク。 the polymerizable compound is an actinic radiation-polymerizable compound, and
2. The actinic radiation-curable ink according to claim 1, wherein the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state is on the longer wavelength side than the absorption end of the absorption spectrum of the actinic radiation-polymerizable compound.
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の活性光線硬化型インク。 4. The actinic radiation-curable ink according to claim 1, wherein the photosensitizer in a monomolecular state has a maximum absorption maximum wavelength within a range of 360 to 800 nm.
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の活性光線硬化型インク。 The actinic radiation-curable ink according to any one of claims 1 to 4, further comprising a colorant.
ことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の活性光線硬化型インク。 The actinic radiation-curable ink according to any one of claims 1 to 5 , which exhibits a color derived from the monomolecular absorption spectrum of the photosensitizer.
前記活性光線硬化型インクが、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の活性光線硬化型インクである
ことを特徴とする画像形成方法。 An image forming method using actinic radiation curable ink, comprising:
An image forming method, wherein the actinic radiation curable ink is the actinic radiation curable ink according to any one of claims 1 to 6 .
ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成方法。 8. The image forming method according to claim 7, wherein a difference between the maximum absorption maximum wavelength of the photosensitizer in a monomolecular state and the maximum maximum wavelength of the actinic ray irradiated to cure the actinic ray-curable ink is 100 nm or more.
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の画像形成方法。 9. The image forming method according to claim 7 , wherein the actinic radiation curable ink is applied independently of the image area.
ことを特徴とする請求項7から請求項9までのいずれか一項に記載の画像形成方法。 10. The image forming method according to claim 7 , further comprising transferring a foil onto the area where the actinic radiation curable ink has been applied, thereby forming a decorative image.
ことを特徴とする請求項7から請求項10までのいずれか一項に記載の画像形成方法。 The image forming method according to any one of claims 7 to 10 , wherein the actinic radiation curable ink is applied onto the recording medium by an inkjet method.
前記活性光線硬化型インクが、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の活性光線硬化型インクである
ことを特徴とする出力物。 An output formed using actinic radiation curable ink,
An output product, wherein the actinic radiation curable ink is the actinic radiation curable ink according to any one of claims 1 to 6 .
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