JP4289069B2 - 活性光線硬化型組成物、活性光線硬化型インク、それを用いた画像形成方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
(請求項1)
光重合性化合物としてオキセタン環を有する化合物及び下記一般式(I)で表される脂環式エポキシ化合物を含有し、かつ(メタ)アクリレートのモノマーまたはオリゴマーを含有することを特徴とする活性光線硬化型組成物。
(請求項2)
前記一般式(I)で表される脂環式エポキシ化合物の分子量が、250〜600であることを特徴とする請求項1記載の活性光線硬化型組成物。
更に、少なくとも1種の塩基性化合物を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の活性光線硬化型組成物。
(請求項4)
25℃における粘度が、7〜50mPa・sであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の活性光線硬化型組成物。
(請求項5)
請求項1〜4のいずれか1項に記載の活性光線硬化型組成物が、顔料を含有することを特徴とする活性光線硬化型インク。
(請求項6)
インクジェット記録ヘッドより、請求項5に記載の活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法であって、該活性光線硬化型インクが着弾した後、0.001〜1.0秒の間に活性光線を照射することを特徴とする画像形成方法。
(請求項7)
インクジェット記録ヘッドより、請求項5に記載の活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法であって、該活性光線硬化型インクが着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が、2〜25μmであることを特徴とする画像形成方法。
(請求項8)
インクジェット記録ヘッドより、請求項5に記載の活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法であって、該インクジェット記録ヘッドの各ノズルより吐出するインク液滴量が、2〜15plであることを特徴とする画像形成方法。
(請求項9)
インクジェット記録ヘッドより、請求項5に記載の活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法であって、ラインヘッド方式の記録ヘッドより噴射して画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
(請求項10)
請求項6〜9のいずれか1項に記載の画像形成方法に用いられるインクジェット記録装置であって、活性光線硬化型インク及び記録ヘッドを35〜100℃に加熱した後、吐出することを特徴とするインクジェット記録装置。
エチリデン基[>CHCH3]、
イソプロピリデン[>C(CH3)2]
1,2−エチレン基[−CH2CH2−]、
1,2−プロピレン基[−CH(CH3)CH2−]、
1,3−プロパンジイル基[−CH2CH2CH2−]、
2,2−ジメチル−1,3−プロパンジイル基[−CH2C(CH3)2CH2−]、
2,2−ジメトキシ−1,3−プロパンジイル基[−CH2C(OCH3)2CH2−]、
2,2−ジメトキシメチル−1,3−プロパンジイル基[−CH2C(CH2OCH3)2CH2−]、
1−メチル−1,3−プロパンジイル基[−CH(CH3)CH2CH2−]、
1,4−ブタンジイル基[−CH2CH2CH2CH2−]、
1,5−ペンタンジイル基[−CH2CH2CH2CH2CH2−]、
オキシジエチレン基[−CH2CH2OCH2CH2−]、
チオジエチレン基[−CH2CH2SCH2CH2−]、
3−オキソチオジエチレン基[−CH2CH2SOCH2CH2−]、
3,3−ジオキソチオジエチレン基[−CH2CH2SO2CH2CH2−]、
1,4−ジメチル−3−オキサ−1,5−ペンタンジイル基[−CH(CH3)CH2O−CH(CH3)CH2−]、
3−オキソペンタンジイル基[−CH2CH2COCH2CH2−]、
1,5−ジオキソ−3−オキサペンタンジイル基[−COCH2OCH2CO−]、
4−オキサ−1,7−ヘプタンジイル基[−CH2CH2CH2OCH2CH2CH2−]、
3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジイル基[−CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2−]、
1,4,7−トリメチル−3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジイル基
[−CH(CH3)CH2O−CH(CH3)CH2OCH(CH3)CH2−]、
5,5−ジメチル−3,7−ジオキサ−1,9−ノナンジイル基[−CH2CH2OCH2C(CH3)2CH2OCH2CH2−]、
5,5−ジメトキシ−3,7−ジオキサ−1,9−ノナンジイル基[−CH2CH2OCH2C(OCH3)2CH2OCH2CH2−]、
5,5−ジメトキシメチル−3,7−ジオキサ−1,9−ノナンジイル基
[−CH2CH2OCH2C(CH2OCH3)2CH2OCH2CH2−]、
4,7−ジオキソ−3,8−ジオキサ−1,10−デカンジイル基[−CH2CH2O−COCH2CH2CO−OCH2CH2−]、
3,8−ジオキソ−4,7−ジオキサ−1,10−デカンジイル基[−CH2CH2CO−OCH2CH2O−COCH2CH2−]、
1,3−シクロペンタンジイル基[−1,3−C5H8−]、
1,2−シクロヘキサンジイル基[−1,2−C6H10−]、
1,3−シクロヘキサンジイル基[−1,3−C6H10−]、
1,4−シクロヘキサンジイル基[−1,4−C6H10−]、
2,5−テトラヒドロフランジイル基[2,5−C4H6O−]
p−フェニレン基[−p−C6H4−]、
m−フェニレン基[−m−C6H4−]、
α,α′−o−キシリレン基[−o−CH2−C6H4−CH2−]、
α,α′−m−キシリレン基[−m−CH2−C6H4−CH2−]、
α,α′−p−キシリレン基[−p−CH2−C6H4−CH2−]、
フラン−2,5−ジイル−ビスメチレン基[2,5−CH2−C4H2O−CH2−]
チオフェン−2,5−ジイル−ビスメチレン基[2,5−CH2−C4H2S−CH2−]
イソプロピリデンビス−p−フェニレン基[−p−C6H4−C(CH3)2−p−C6H4−]
3価以上の連結基としては以上に挙げた2価の連結基から任意の部位の水素原子を必要なだけ除いてできる基およびそれらと−O−基、−S−基、−CO−基、−CS−基を複数組み合わせてできる基を挙げることができる。
C.I Pigment Orange−16、36、38、
C.I Pigment Red−5、22、38、48:1、48:2、48:4、49:1、53:1、57:1、63:1、144、146、185、101、
C.I Pigment Violet−19、23、
C.I Pigment Blue−15:1、15:3、15:4、18、60、27、29、
C.I Pigment Green−7、36、
C.I Pigment White−6、18、21、
C.I Pigment Black−7、
また、本発明において、プラスチックフィルムのような透明基材での色の隠蔽性を高める目的で、白インクを用いることが好ましい。特に、軟包装印刷、ラベル印刷においては、白インクを用いることが好ましいが、吐出量が多くなるため、吐出安定性、記録材料のカール・しわの発生の観点から、自ずと使用量に関しては制限がある。
本発明では、記録材料上にインクが着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が2〜25μmであることが好ましい。スクリーン印刷分野の活性光線硬化型インクジェット記録では、総インク膜厚が25μmを越えているのが現状であるが、記録材料が薄いプラスチック材料であることが多い軟包装印刷分野では、前述した記録材料のカール・皺の問題でだけでなく、印刷物全体のこし・質感が変わってしまうという問題が有るため、過剰な膜厚のインク吐出は好ましくない。
インクの吐出条件としては、記録ヘッド及びインクを35〜100℃に加熱し、吐出することが吐出安定性の点で好ましい。活性光線硬化型インクは、温度変動による粘度変動幅が大きく、粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与え、画質劣化を起こすため、インク温度を上げながらその温度を一定に保つことが必要である。インク温度の制御幅としては、設定温度±5℃、好ましくは設定温度±2℃、更に好ましくは設定温度±1℃である。
本発明の画像形成方法においては、活性光線の照射条件として、インク着弾後0.001秒〜1.0秒の間に活性光線が照射されることが好ましく、より好ましくは0.001秒〜0.5秒である。高精細な画像を形成するためには、照射タイミングが出来るだけ早いことが特に重要となる。
下記の方法に従って、表1〜6に記載の組成からなるインク組成物セット1〜6を調製した。
インク組成物セット2:30〜32mPa・s
インク組成物セット3:28〜31mPa・s
インク組成物セット4:30〜33mPa・s
インク組成物セット5:28〜30mPa・s
インク組成物セット6:32〜35mPa・s
C:濃シアンインク
M:濃マゼンタインク
Y:濃イエローインク
W:ホワイトインク
Lk:淡ブラックインク
Lc:淡シアンインク
Lm:淡マゼンタインク
Ly:淡イエローインク
色材1:C.I.pigment Black 7
色材2:C.I.pigment Blue 15:3
色材3:C.I.pigment Red 57:1
色材4:C.I.pigment Yellow 13
色材5:酸化チタン(アナターゼ型 平均粒径0.20μm)
〔光重合性化合物〕
*E1:脂環式エポキシ化合物
セロキサイド2021P:ダイセル化学工業社製
セロキサイド3000:ダイセル化学工業社製
*E2:エポキシ化亜麻仁油
Vf9010:Vikoflex9010(ATOFINA社製)
*E3:エポキシ化大豆油
Vf7010:Vikoflex7010(ATOFINA社製)
*O:オキセタン化合物
OXT−211:3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン(東亞合成社製)
OXT−221:ジ〔1−エチル(3−オキセタニル)〕メチルエーテル
(東亞合成社製)
RSOX:東亞合成社製
*A:アクリレート化合物
A−1:EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(三官能)
A−2:カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(六官能)
A−3:テトラエチレングリコール(EO含有)ジアクリレート(二官能)
〔光酸発生剤〕
SP152:旭電化社製
DTS−102:粉体 みどり化学
C9000:Chivacure9000(Chitec社製)プロピレンカーボネート50%溶液
〔光ラジカル開始剤〕
I−1800:イルガキュア1800 チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製
〔光ラジカル発生剤〕
I−651:イルガキュア651 チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製
〔界面活性剤〕
F178k:メガファックスF178k パーフルオロアルキル基含有アクリルオリゴマー(大日本インキ化学工業社製)
F1405:メガファックスF1405 パーフルオロアルキル基含有エチレンオキサイド付加物(大日本インキ化学工業社製)
F470:メガファックスF470 パーフルオロアルキル基含有アクリルオリゴマー(大日本インキ化学工業社製)
TF907:メガファックスEXP TF907 パーフルオロアルキル基含有エチレンオキサイド付加物(大日本インキ化学工業社製)
〔分散剤〕
PB822:味の素ファインテクノ社製
〔その他〕
*1:γ−カプロラクトン(試薬 関東化学社製)
*2:N−エチルジエタノールアミン(塩基性化合物)
*3:プロピレンカーボネート(試薬 関東化学社製)
*4:トリブチルアミン(塩基性化合物)
《インクジェット画像形成方法》
ピエゾ型インクジェットノズルを備えた図1に記載の構成からなるインクジェット記録装置に、上記調製した各インク組成物セット1〜3を装填し、表7に記載の各表面エネルギーを有する巾600mm、長さ500mの長尺の各記録材料へ、下記の画像記録を連続して行った。インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクからヘッド部分まで断熱して50℃の加温を行った。ピエゾヘッドは、2〜15plのマルチサイズドットを720×720dpiの解像度で吐出できるよう駆動して、各インクを連続吐出した。各インクが着弾した後、キャリッジ両脇のランプユニットにより、瞬時(着弾後0.5秒未満)に表7に記載の各照射光源より紫外線照射してインクを硬化した。画像記録後に、総インク膜厚を測定したところ、2.3〜13μmの範囲であった。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
照射光源B:低圧水銀ランプ(岩崎電機社製)
また、表7に記載の各照射光源の照度は、岩崎電機社製のUVPF−A1を用いて、254nmの積算照度を測定して表示した。
PET:polyethylene terephthalate
PVC:polyvinyl chioride
上記画像形成方法で記録した各画像について、下記の各評価を行った。
Y、M、C、K各色インクを用いて、目標濃度で6ポイントMS明朝体文字を印字し、文字のガサツキをルーペで拡大評価し、下記の基準に則り文字品質の評価を行った。
○:僅かにガサツキが見える
△:ガサツキが見えるが、文字として判別でき、ギリギリ使えるレベル
×:ガサツキがひどく、文字がかすれていて使えないレベル
〔色混じり(滲み、皺)の評価〕
720dpiで、Y、M、C、K各色1dotが隣り合うように印字し、隣り合う各色dotをルーペで拡大し、滲みによる色混じり、皺の発生の有無を目視観察し、下記の基準に則り色混じりの評価を行った。
○:隣り合うdot形状はほぼ真円を保ち、ほとんど滲み、皺の発生がない
△:隣り合うdotが少し滲んでいてdot形状が少しくずれているが、ギリギリ使えるレベル
×:隣り合うdotが滲んで混じりあっており、また、重なり部に皺の発生があり、使えないレベル
以上により得られた各評価結果を、表8に示す。
2 ヘッドキャリッジ
3 インクジェット記録ヘッド
31 インク吐出口
4 照射手段
5 プラテン部
6 ガイド部材
7 蛇腹構造
P 記録材料
Claims (10)
- 前記一般式(I)で表される脂環式エポキシ化合物の分子量が、250〜600であることを特徴とする請求項1記載の活性光線硬化型組成物。
- 更に、少なくとも1種の塩基性化合物を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の活性光線硬化型組成物。
- 25℃における粘度が、7〜50mPa・sであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の活性光線硬化型組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の活性光線硬化型組成物が、顔料を含有することを特徴とする活性光線硬化型インク。
- インクジェット記録ヘッドより、請求項5に記載の活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法であって、該活性光線硬化型インクが着弾した後、0.001〜1.0秒の間に活性光線を照射することを特徴とする画像形成方法。
- インクジェット記録ヘッドより、請求項5に記載の活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法であって、該活性光線硬化型インクが着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が、2〜25μmであることを特徴とする画像形成方法。
- インクジェット記録ヘッドより、請求項5に記載の活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法であって、該インクジェット記録ヘッドの各ノズルより吐出するインク液滴量が、2〜15plであることを特徴とする画像形成方法。
- インクジェット記録ヘッドより、請求項5に記載の活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法であって、ラインヘッド方式の記録ヘッドより噴射して画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
- 請求項6〜9のいずれか1項に記載の画像形成方法に用いられるインクジェット記録装置であって、活性光線硬化型インク及び記録ヘッドを35〜100℃に加熱した後、吐出することを特徴とするインクジェット記録装置。
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