(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも顔料、紫外線硬化性樹脂、光重合開始剤を含有する紫外線硬化性インクジェットインク組成物であって、前記紫外線硬化性樹脂が、エチレンオキシド変性数１〜３０であるエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレートを２〜２５重量部含んで、２−ヒドロキシプロピルアクリレートを含んでなる非水系の紫外線硬化性インクジェットインク組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紫外線硬化性インクジェットインク組成物に関するものであり、特に速乾性に優れ、硬化後の皮膜収縮の少ない紫外線硬化性インクジェットインク組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタによる印刷技術は、製版工程を必要とせず、特に少量多品種の可変印刷に優れていることから産業用途および工業用途での利用が期待されており、用いられるインクジェットインクには、色材として染料および顔料を用いた水系インク、溶剤系インク、および硬化性インクに分けられる。
【０００３】
硬化性インクにおいては、インク非吸収面への印刷が可能であるため近年注目されつつあり、中でも紫外線硬化性インクが溶剤系インクに比べ低臭気であり、速乾性に優れているため好まれて用いられている。しかしながら、硬化感度アップや安定した射出性を得るため、皮膚刺激性、感作性の高い官能基数が１〜３程度の低分子量である低粘度のアクリル系紫外線硬化性樹脂が用いられているのが現状である。特表２０００−５０４７７８で開示されているように、比較的安全性の高いアルコキシアクリレートまたはポリアルコキシアクリレートを８０〜９５質量部含有させる方法では、モノアクリレートが８０質量部以上も含有するため硬化皮膜の収縮を起こし易く、その結果ひび割れやめくれなどが生じ記録媒体との十分な密着性が得られにくい。また、特開２００３−１９２９４３に開示されているように、分子量の大きな硬化性樹脂を使用した皮膚刺激性や感作性の少ない安全性が高いインクを用いると、高粘度となるため射出するには加温してインクの粘度を下げる必要があり、インク寿命の低下や別途加温装置が必要となるためコストアップの問題が生じる。また硬化感度が悪くなるため未反応モノマーの残留を起こし易い。
【０００４】
未反応モノマーの除去は光源強度を強くする、照射時間を長くするなどの手段により硬化感度を向上させる方法などが考えられるが、これらの方法はいずれもコストアップとなっていた。
【特許文献１】特表２０００−５０４７７８号公報
【特許文献２】特開２００３−１９２９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
紫外線硬化性インクジェットインク組成物において、速乾性に優れ、硬化後の皮膜収縮の少ない紫外線硬化性インクジェットインク組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
目的を達成するため、本発明は、少なくとも顔料、紫外線硬化性樹脂、光重合開始剤を含有する紫外線硬化性インクジェットインク組成物であって、前記紫外線硬化性樹脂が、エチレンオキシド変性数１〜３０であるエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレートを２〜２５重量部含むとよい。
【発明の効果】
【０００７】
速乾性に優れ、硬化後の皮膜収縮の少ない紫外線硬化性インクジェットインク組成物を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討の結果、少なくとも顔料、紫外線硬化性樹脂、光重合開始剤を含有する紫外線硬化性インクジェットインク組成物であり、前記紫外線硬化性樹脂が、エチレンオキシド変性数１〜３０であるエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレートを２〜２５重量部含むことにより、速乾性に優れ、硬化後の皮膜収縮の少ない紫外線硬化性インクジェットインク組成物である本発明を提供するに至った。
【０００９】
エチレンオキシド変性グリセリントリアクリレートを反応系中に導入することにより、高粘度化を生じずインクジェットインクとしての物性を保持でき、導入前に比べ主鎖が柔らかくなり、立体障害が緩和されるため、硬化速度が上昇する。また、ガラス転移温度が下がり、皮膜収縮を緩和することができる。
【００１０】
前記トリアクリレート群が２重量部未満では速乾性が低く、また硬化後の皮膜収縮を緩和する効果が小さい。また、前記トリアクリレート群が２５重量部より多くなると皮膜収縮は抑えられるが、高粘度となるためそのままでは射出できず、射出するには加温により粘度を下げる必要がある。
【００１１】
前記トリアクリレート群のエチレンオキシド変性数１以上ではエチレンオキシド変性のないトリアクリレートよりも速乾性に優れ、トリアクリレート群のエチレンオキシド変性数が３０より大きくなると、変性トリアクリレートの粘度が高くなるため速乾性が改善できる量を添加できない。
【００１２】
顔料は、カーボンブラック、酸化チタン、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９より選ばれる少なくとも１つ以上が好ましいが、これに限定されるものではない。
【００１３】
紫外線硬化性樹脂としては、上記エチレンオキシド変性グリセリントリアクリレートを必須成分とし、他に（メタ）アクリレートを併用することが好ましい。（メタ）アクリレートとしては、単官能（メタ）アクリレートや多官能（メタ）アクリレートがある。単官能（メタ）アクリレートとしては、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、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、多官能（メタ）アクリレートとしては、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、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、などが挙げられる。インク粘度や低皮膚毒性の観点から、単官能（メタ）アクリレートである２−ヒドロキシプロピルアクリレートの併用が好ましい。
【００１４】
紫光重合開始剤は、水素引き抜き型と開裂型のものに分けられ、いずれのものも使用可能である。
【００１５】
溶媒は、架橋効率を向上させるためなるべく少ない方が好ましいが、必要に応じて、トルエンやＭＥＫなどの有機溶剤、およびポリエチレングリコールなどの高沸点溶剤を加えても良い。
【００１６】
その他必要に応じて、分散剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤や、その他の添加剤を加えても良い。
【００１７】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明がこれによって限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
重量比が、カーボンブラック２０部、分散剤（アビシア社製、ソルスパース２４０００）３部となるように、アクリルモノマー１，９―ノナンジオールジアクリレート（大阪有機化学工業社製、Ｖ＃２６０）に順次投入し分散処理を行い、顔料分散液を得た。
【００１９】
得られた顔料分散液５０部、変性数３であるエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレート (新中村化学社製、ＡＧＬＹ−３Ｅ)１２部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、イルガキュア８１９）３部を、２−ヒドロキシプロピルアクリレート(大阪有機化学工業社製、ＨＰＡ) に順次投入し、十分に攪拌、溶解した後、１０μｍのメンブランフィルターを用いてろ過する事により紫外線硬化性インクジェットインクを得た。
【実施例２】
【００２０】
実施例１で得られた顔料分散液５０部、変性数９であるエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレート (新中村化学社製、ＡＧＬＹ−９Ｅ)１２部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、イルガキュア８１９）３部を、２−ヒドロキシプロピルアクリレート(大阪有機化学工業社製、ＨＰＡ) に順次投入し、十分に攪拌、溶解した後、１０μｍのメンブランフィルターを用いてろ過する事により紫外線硬化性インクジェットインクを得た。
【実施例３】
【００２１】
実施例１で得られた顔料分散液５０部、変性数２０であるエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレート(新中村化学社製、ＡＧＬＹ−２０Ｅ)１２部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、イルガキュア８１９）３部を、２−ヒドロキシプロピルアクリレート(大阪有機化学工業社製、ＨＰＡ) に順次投入し、十分に攪拌、溶解した後、１０μｍのメンブランフィルターを用いてろ過する事により紫外線硬化性インクジェットインクを得た。
【実施例４】
【００２２】
実施例１で得られた顔料分散液５０部、変性数９であるエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレート(新中村化学社製、ＡＧＬＹ−９Ｅ)２部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、イルガキュア８１９）３部を、２−ヒドロキシプロピルアクリレート(大阪有機化学工業社製、ＨＰＡ) に順次投入し、十分に攪拌、溶解した後、１０μｍのメンブランフィルターを用いてろ過する事により紫外線硬化性インクジェットインクを得た。
【実施例５】
【００２３】
実施例１で得られた顔料分散液５０部、変性数９であるエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレート(新中村化学社製、ＡＧＬＹ−９Ｅ)２５部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、イルガキュア８１９）３部を、２−ヒドロキシプロピルアクリレート(大阪有機化学工業社製、ＨＰＡ) に順次投入し、十分に攪拌、溶解した後、１０μｍのメンブランフィルターを用いてろ過する事により紫外線硬化性インクジェットインクを得た。
（比較例１）
【００２４】
実施例１で得られた顔料分散液５０部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、イルガキュア８１９）３部を、２−ヒドロキシプロピルアクリレート(大阪有機化学工業社製、ＨＰＡ) に順次投入し、十分に攪拌、溶解した後、１０μｍのメンブランフィルターを用いてろ過する事により紫外線硬化性インクジェットインクを得た。
（比較例２）
【００２５】
実施例１で得られた顔料分散液５０部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、イルガキュア８１９）３部、トリメチロールプロパントリアクリレート（日本化薬製、ＫＳ−ＴＭＰＴＡ）１２部を、２−ヒドロキシプロピルアクリレート(大阪有機化学工業社製、ＨＰＡ) に順次投入し、十分に攪拌、溶解した後、１０μｍのメンブランフィルターを用いてろ過する事により紫外線硬化性インクジェットインクを得た。
（比較例３）
【００２６】
実施例１で得られた顔料分散液５０部、変性数９であるエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレート(新中村化学社製、ＡＧＬＹ−９Ｅ)１部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、イルガキュア８１９）３部を、２−ヒドロキシプロピルアクリレート(大阪有機化学工業社製、ＨＰＡ) に順次投入し、十分に攪拌、溶解した後、１０μｍのメンブランフィルターを用いてろ過する事により紫外線硬化性インクジェットインクを得た。
（比較例４）
【００２７】
実施例１で得られた顔料分散液５０部、変性数９であるエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレート(新中村化学社製、ＡＧＬＹ−９Ｅ)３０部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、イルガキュア８１９）３部を、２−ヒドロキシプロピルアクリレート(大阪有機化学工業社製、ＨＰＡ) に順次投入し、十分に攪拌、溶解した後、１０μｍのメンブランフィルターを用いてろ過する事により紫外線硬化性インクジェットインクを得た。
【００２８】
このようにして得られた、実施例１〜５および比較例１〜４の紫外線硬化性インクジェットインクを用い、ピエゾ式ヘッドを有するプリンタにて、アクリル板（アクリサンデー社製）にそれぞれベタ印字を出力し、８０Ｗ／ｃｍの水銀ランプを照射し硬化するまでの積算光量による評価を行った。
【００２９】
粘度はＢ型粘度計を用い２５℃で測定を行った。
【００３０】
硬化後の皮膜収縮は目視にて評価を行った。
○：収縮なし、×：収縮あり
【００３１】
【表１】
0004606016.tif 000002
【００３２】
エチレンオキシド変性グリセリントリアクリレートを含んでなる紫外線硬化性インクジェットインクである実施例１〜５ではエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレートを含まない比較例１、２よりも硬化時間が短縮され、硬化後の皮膜収縮も緩和されている。また、比較例３ではエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレートの添加量が少ないため硬化時間の短縮幅が小さく、比較例４のように添加量が多いと硬化時間は短縮されるが、粘度が高くなっている。実施例１〜５で行っている添加量２〜２５重量部では、２５℃での粘度が１０〜２０ ｍＰａ・ｓと射出可能範囲になっている。
【００３３】
従って、少なくとも顔料、紫外線硬化性樹脂、光重合開始剤を含有する紫外線硬化性インクジェットインク組成物であって、前記紫外線硬化性樹脂がエチレンオキシド変性グリセリントリアクリレートを２〜２５重量部含むことにより速乾性に優れ、皮膜収縮の少ない紫外線硬化性インクジェットインク組成物である本発明を提供することが可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
インクジェットプリンタによる印刷技術は、特に少量多品種の可変印刷に優れていることから産業用途および工業用途に利用でき、さらに速やかに硬化する紫外線硬化性インクは、直ちに次の工程に移ることができる。