JPH0621256B2 - インク組成物 - Google Patents

インク組成物

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JPH0621256B2
JPH0621256B2 JP2056245A JP5624590A JPH0621256B2 JP H0621256 B2 JPH0621256 B2 JP H0621256B2 JP 2056245 A JP2056245 A JP 2056245A JP 5624590 A JP5624590 A JP 5624590A JP H0621256 B2 JPH0621256 B2 JP H0621256B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は着色染料を含有する、紫外線硬化性に優れ、か
つ貯蔵安定性のよいインクジェット記録用紫外線硬化型
着色インク組成物に関するものである。
<従来の技術及びその解決すべき課題> インクジェット記録方式は、記録時に騒音の発生がほと
んどないノンインパクト記録方式であって、かつ高速記
録が可能なため近年広く利用されるようになってきた。
このインクジェット記録方式は電子部品等に対する印字
にも適用されるようになってきているが、このような分
野においては印字後溶剤洗浄を行う必要上、速乾性(速
硬化性)だけでなく、耐溶剤性も要求されるようになっ
てきた。そこで最近インクジェット記録用インクとし
て、耐溶剤性に優れる紫外線硬化型インクが開発されて
きている。
これら紫外線硬化型インクは通常紫外線重合性のビヒク
ル、光反応開始剤及び着色染料を必須成分とし、更に必
要に応じ有機溶剤、添加剤を配合せしめたものから構成
されている。
しかしながら、従来の紫外線硬化型インクは、染料を含
んでいるため紫外線硬化性が悪かったり、またインクが
貯蔵中数ケ月で増粘したり、沈澱を生じたりして貯蔵安
定性が悪い問題点があった。
本発明者等はこのような現状に鑑み、鋭意検討した結
果、紫外線硬化性が良く、かつ貯蔵安定性のよいインク
ジェット記録用紫外線硬化型着色インク組成物を見出
し、本発明に到ったものである。
<課題を解決するための手段> すなわち、本発明は、光反応開始剤としてのアシルフォ
スフィンオキサイド化合物と、染料とを含有せしめたイ
ンクジェット記録用紫外線硬化型着色インク組成物に関
するものである。
本発明は、通常の多くの光反応開始剤、例えばベンゾフ
ェノン、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、
クロロアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェ
ニルアセトフェノン、プロピオフェノン、チオキサント
ン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパ
ン−1−オン、ベンゾイン、ベンジル、アントラキノ
ン、ベンジルケタール、ベンゾインエチルエーテル、ベ
ンゾインイソプロピルエーテル、ジメトキシフェニルア
セトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトン等が代表的なものとして知られているが、これら
は、染料を含んだ着色インクに使用した場合、紫外線硬
化性と貯蔵安定性の両方もしくはいずれか一方が悪く、
両方ともよい光反応開始剤は見出せなかったが、予想外
にも光反応開始剤としてアシルフォスフィンオキサイド
化合物を使用した場合、紫外線硬化性がよく、かつ貯蔵
安定性のよいインクを見出し、本発明を完成させたもの
である。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のインクジェット記録用紫外線硬化型着色インク
組成物は紫外線重合性のビヒクル、光反応開始剤及び染
料を必須成分とし、更に必要に応じ有機溶剤、添加剤等
を配合せしめたものである。
前記ビヒクル成分としては分子内にラジカル重合可能な
不飽和二重結合を有する化合物が使用出来る。具体的に
は通常の紫外線硬化型インクに使用されている不飽和ポ
リエステル系樹脂、不飽和アクリル系樹脂、不飽和ウレ
タン系樹脂、不飽和エポキシ系樹脂、不飽和ポリアミド
系樹脂あるいはこれら樹脂とエチレン性不飽和基を有す
る反応性希釈剤との混合物が代表的なものとして挙げら
れる。特に、耐候性、密着性等の優れた以下のビヒクル
が好適である。
該ビヒクルは、アクリルウレタンオリゴマーを主成分と
するものであり、該アクリルウレタンオリゴマーは分子
中にウレタン結合を有し、かつラジカル重合可能な不飽
和二重結合を有する平均分子量数百〜数万程度の常温で
粘調状のものが広く包含される。
例えば、ポリイソシアネートと水酸基を有する(メタ)
アクリル酸エステルとの反応によって得られるオリゴマ
ーの他にポリエーテル系アクリルウレタンオリゴマー、
ポリエステル系アクリルウレタンオリゴマー、ポリブタ
ジエン系アクリルウレタンオリゴマー等も挙げられる。
具体的にはトルエンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネ
ート、これらの異性体あるいは過剰のポリイソシアネー
トとポリエステルポリオール、ポリオキシメチレングリ
コール、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプ
ロピレングリコール、カプロラクトンポリオール、トリ
メチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの多価
アルコールとの反応生成物であるイソシアネート末端を
有する化合物等のポリイソシアネート(好ましくは無黄
変型ポリイソシアネート)と水酸基及び不飽和基を有す
る化合物との反応生成物等が挙げられる。前記水酸基及
び不飽和基を有する化合物としてはヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グ
リシジル(メタ)アクリレート等が代表的なものとして
挙げられる。
ビヒクルはこれらアクリルウレタンオリゴマーと反応性
希釈剤とからなる。反応性希釈剤としては2−エチルヘ
キシル(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、イソボルニル(メタ)アクリレ
ート、トリプロピレングリコールジアクリレート、1,
6−ヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレン
グリコールジアクリレート、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テトラ
(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンペン
タアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レート、酢酸ビニル、N−ビニルピロリドン、ジメチル
(メタ)アクリルアミド、ビニルトルエン、ジビニルベ
ンゼン等が代表的なものとして挙げられ、これら反応性
希釈剤はアクリルウレタンオリゴマー100重量部に対
し、10〜300重量部配合するのが好適である。ま
た、これらビヒクルはインク組成物中2〜90重量%配
合するのが適当である。
光反応開始剤としては、アシルフォスフィンオキサイド
化合物が使用される。このアシルフォスフィンオキサイ
ド化合物は以下の一般式(I)で示される化合物であ
る。
〔式中、Rは炭素数1〜6を有する線状又は分岐アル
キル基、総炭素数6〜12を有するシクロヘキシル−、
シクロペンチル−、アリール−、ハロゲン−、アルキル
−、又はアルコキシ−置換アリール基、又はS−又はN
−含有5−又は6−員複素環式基(他に炭素原子を含有
する)を表わし;RはRと同一の意味を有し、そし
てR及びRは同一でも異種でもよく、又は炭素数1
〜6を有するアルコキシ基又は総炭素数6〜12を有す
るアリールオキシ基又はアリールアルコキシ基を表わ
し、又はR及びRがリン原子と一緒になって炭素数
2〜12を有する環部分を形成し;そしてRは炭素数
2〜18を有する線状又は分岐アルキル基、炭素数3〜
10を有する脂環式基、フェニル基又はナフチル基、又
はS−、O−、又はN−含有5−又は6−員複素環基
(他に炭素原子を含有する)を表わし、R基は1以上
の置換基、又は基: (式中、R及びRは前に定義の通りである)を有
し、そしてXはフェニレン基又は炭素数2〜6を有する
脂肪族又は脂環式二価の基を表わし、R〜Rの1以
上はオレフィン性不飽和であってもよい。〕 具体的には2,2−ジメチルプロピオイルジフェニルフ
ォスフィンオキサイド、2,2−ジメチルペンタノイル
ジフェニルフォスフィンオキサイド、2,2−ジメチル
オクタノイルジフェニルフォスフィンオキサイド、メチ
ル2,2−ジメチルオクタノイルフェニルフォスフィネ
ート、2−メチル−2−エチルヘキサノイルジフェニル
フォスフィンオキサイド、2,6−ジメチルベンゾイル
ジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6−ジメトキ
シベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,
6−ジクロロベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサ
イド、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、メチル2,4,6−トリメチル
ベンゾイルフェニルフォスフィネート、2,3,6−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、
2,4,6−トリメトキシベンゾイルジフェニルフォス
フィンオキサイド、2,4,6−トリクロロベンゾイル
ジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリ
メチルベンゾイルナフチルフォスフォネート等が代表的
なものとして挙げられる。
アシルフォスフィンオキサイド化合物は前記ビヒクル成
分100重量部に対し、0.1〜15重量部、好ましく
は0.2〜10重量部配合するのが適当である。なお、
アシルフォスフィンオキサイド化合物は前記従来通常多
く利用されている光反応開始剤と併用して使用すること
も可能である。
前記染料としてはインク中で安定に溶解するものであれ
ば、従来からインクジェット記録用インクに使用されて
いる通常の染料が特に制限なく利用出来る。具体的には
例えばSolvent Black 22、27、28、29等の黒色
染料、、Solvent Red 83の1、125、132等の赤
色染料、Solvent Blue 48、67等の青色染料、Solv
ent Yellow 88、89等の黄色染料などが代表的なも
のとして挙げられる。
特に本発明においては、吸光度比〔(波長500nmの
光に対する吸光度)/(波長360nmの光に対する吸
光度)〕が0.8以上の染料を使用したものがインクの
硬化性が特に優れているため望ましい。
なお、染料の配合量はインク組成物中0.5〜20重量
配合するのが適当である。
前記有機溶剤はインク粘度を適当に調整するために使用
されるものであり、アセトンメチルエチルケトン、シク
ロヘキサノン等のケトン類、メタノール、エタノール、
イソプロパノール等のアルコール類、セロソルブ、ブチ
ルセロソルブ等のエーテル類等が代表的なものとして挙
げられる。
なお、有機溶剤の配合量は後述する粘度等のインクジェ
ット記録用インク組成物の性状を満足する範囲になるよ
うに量配合されるが、通常インク組成物中10〜70重
量%配合するのが適当である。
前記添加剤としては電導度調整剤、界面活性剤、酸化防
止剤等が代表的なものとして挙げられる。
本発明のインク組成物は以上説明から成分からなるもの
であるが、当然インクジェット印刷に適応した性状が必
要であり、そのためインク組成物の粘度は1〜10CP
S(20℃)、比抵抗は200〜3000Ω・cm、表面
張力は20〜60ダイン/cm、比重は0.8〜1.2に
調整したものを使用すべきである。
このような組成及び性状からなる本発明のインク組成物
は混合攪拌後、ポアサイズ0.2〜5μメンブランフィ
ルターにて濾過、精製することにより、インクジェット
記録用インク組成物として供される。
なお、インクジェットプリンターとしては従来から公知
のプリンターが適用出来、例えば荷電制御方式、インク
オンディマンド方式あるいはサーマルヘッドによりイン
クを吐出させる方式等が代表的なものとして挙げられ
る。
紫外線を照射するに用いられる光源としては低圧水銀
灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアー
ク灯、キセノンランプ、ケミカルランプ等が使用され
る。
被印刷物としては金属、プラスチック、ガラス、陶磁器
等のインク非吸着性被印刷物は無論、木材、紙、コンク
リート等のインク吸着性被印刷物などにも適用出来る。
<発明の効果> 以上の如く、本発明のインクジェット記録用紫外線硬化
型着色インク組成物は前記特定の光反応開始剤を使用し
ているため、従来の紫外線硬化型着色インク組成物では
不可能とされていた紫外線硬化性と数ケ月間にもおよび
貯蔵安定性の両者を同時に満足するものであり、画期的
なインク組成物といえる。
<実施例> 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。な
お、実施例中「部」、「%」は重量基準で示す。
〔アクリルウレタンオリゴマー(I)の調製〕
イソホロンジイソシアネート1モルと2−ヒドロキシエ
チルアクリレート2モルとを常法により付加反応させ、
平均分子量約500のアクリルウレタンオリゴマー
(I)を調製した。
〔アクリルウレタンオリゴマー(II)の調製〕
1,6−ヘキサンジオール2.1モル、エチレングリコ
ール1モル及びアジピン酸2.4モルを縮合反応させ、
分子量約1000のポリエステルを製造した。該ポリエ
ステル1モル、イソホロンジイソシアネート2モル、2
−ヒドロキシエチルアクリレート2モルとを常法により
付加反応させ、平均分子量約1700のポリエステル型
アクリルウレタンオリゴマー(II)を調製した。
〔アクリルエポキシオリゴマー(III)の調製〕
ビスフェノールA型ジエポキシ化合物(油化シェルエポ
キシ社製商品名「エピコート828」分子量約380〕
1モルとアクリル酸2モルとを常法により付加反応さ
せ、酸価20のアクリルエポキシオリゴマー(III)を
調製した。
実施例1〜5及び比較例1〜4 第1表に示した配合物に得られるインク粘度が3CPS
(20℃)になるようメチルエチルケトンを混合した
後、ポアサイズ1.0μメンブランフィルターにて濾
過、精製し、インクジェット記録用紫外線硬化型着色イ
ンクを調製した。
得られたインクを20℃で、6ケ月間暗室にて貯蔵した
時のインクの貯蔵安定性の試験をした。また、アルミニ
ウム板をコンベアにて7cm/secの速さで移動させなが
ら、前記各インクをインクジェットプリンターにて吐出
させ、ドット状に印字し、次いで直ちに120w/cmの高
圧水銀ランプで12cmの距離から紫外線を照射し、被膜
を硬化させ、耐溶剤性の試験を行ない、その結果を第2
表に示した。
第2表より明らかの通り、本発明のインクは、粘度の上
昇が小さく貯蔵安定性がよく、かつ紫外線硬化性がよい
ため耐溶剤性もよい結果が得られた。
一方、光反応開始剤としてアシルフォスフィンオキサイ
ド化合物を使用せず、従来の一般の光反応開始剤を使用
した比較例1〜4は、貯蔵安定性のよいものは紫外線硬
化性が悪く、一方紫外線硬化性のよいものは貯蔵安定性
が悪く、貯蔵安定性と紫外線硬化性のいずれかが悪く両
方を満足するものはなかった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光反応開始剤としてのアシルフォスフィン
    オキサイド化合物と、染料とを含有せしめたインクジェ
    ット記録用紫外線硬化型着色インク組成物。
  2. 【請求項2】前記染料が、吸光度比〔(波長500nm
    の光に対する吸光度)/(波長360nmの光に対する
    吸光度)〕0.8以上である請求項(1)記載のインク組
    成物。
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