WO2001057145A1 - Water-based ink, process for producing the same, and method of printing with the same - Google Patents

Water-based ink, process for producing the same, and method of printing with the same Download PDF

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Seiichi Tanabe
Kiyohiko Takemoto
Makoto Taniguchi
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    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0023—Digital printing methods characterised by the inks used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0073—Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces
    • H05K3/0076—Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces characterised by the composition of the mask

Definitions

  • the present invention relates to a water-based ink for an ink jet, a method for producing the ink, and a printing method using the ink.
  • the present invention relates to an ink jet method for printing on a print surface such as a print substrate surface which is not permeable to an aqueous solvent. It relates to an ink suitable for performing at the same time. Gastric technique
  • ink droplets are ejected from a nozzle to adhere to a print surface such as paper, and then the solvent is dried from the attached ink (hereinafter, referred to as “ink attached matter j”).
  • ink attached matter j high-resolution, high-quality images can be printed at high speed by using a colorant to adhere to the surface to be printed.
  • an ink containing an aqueous solvent as a main component, a coloring agent, and a wetting agent such as glycerin (an additive added for the purpose of preventing clogging) is included.
  • the surface to be printed is made of a material that is hardly or completely impervious to the aqueous solvent, for example, plain paper, cloth, metal, plastic, melamine, vinyl chloride, acrylic, polycarbonate, etc.
  • plain paper cloth, metal, plastic, melamine, vinyl chloride, acrylic, polycarbonate, etc.
  • melamine vinyl chloride
  • acrylic polycarbonate
  • the ink contains a component for stably fixing the colorant (a component remaining as a film on the surface to be printed after drying).
  • the ink when printing on a printed circuit board, etc., it is required that the ink be quick-drying and that the ink coating has high chemical resistance and high hardness.
  • Inks that can meet this demand include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-216379, which discloses a colorant, a component that is polymerized by application of ultraviolet rays (photopolymerization with a polymerizable monomer or oligomer). (Initiators) are disclosed.
  • U.S. Pat. No. 5,623,001 includes water, a polymer material (oligomeric or a mixture of oligomer and monomer) which can be mixed with water and cured with ultraviolet light, and a photopolymerization initiator. And a colorant are disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-222018 discloses a polyurethane (meth) acrylate resin, N-vinylpyrrolidone, acryloylmorpholine, a photoinitiator, a pigment,
  • An ultraviolet curable ink composition for screen printing comprising:
  • the ultraviolet light is irradiated after the ink is attached to the surface to be printed, whereby the photopolymerization initiator in the ink attached to the ink is activated, and the polymerizable oligomer and / or A polymerization reaction of the monomer occurs, and this polymer fixes the colorant in the ink deposit to the surface to be printed. Therefore, it is expected that the ink deposits can be dried in a short time, a hard ink film having high chemical resistance can be obtained, and printing with high color density and little bleeding or unevenness can be realized.
  • the main object of the present invention is to provide, as a photopolymerizable water-based ink, ink having extremely high printing stability when used in ink-jet printing and having extremely high ink film strength obtained after light irradiation, for example, for a print substrate.
  • the present invention provides a photopolymerizable aqueous ink containing at least a colorant, a photopolymerizable resin, a photopolymerization initiator, and an aqueous solvent.
  • the hydrophilic resin is composed of emulsion oligomer particles and monomers present in the oligomer particles.
  • 2-pyrrolidone, N-acryloylmorpholine, and N-vinyl-2-pyrrolidone is used.
  • the present invention provides an aqueous ink characterized by containing a polar solvent comprising at least one kind or two or more kinds in a ratio of 0.1% by weight or more and 10% by weight or less.
  • the photopolymerizable resin is composed of the oligomer particles in the emulsion state and the monomer present in the oligomer particles.
  • the state of uniform dispersion is maintained for a long time.
  • a polar solvent composed of one or more of 2-pyrrolidone, N-acryloyl morpholin and N-vinyl-1-pyrrolidone is used in an amount of 0.1 to 10% by weight. Since it is contained in a proportion, the print stability when used in ink jet printing is significantly increased.
  • the polar solvent preferably contains 2-pyrrolidone and N-acryloylmorpholine. (Claim 2)
  • the aqueous ink of the present invention has remarkably high printing stability when used in ink jet printing, and has a remarkably high ink film strength obtained after light irradiation.
  • the present invention also provides a photopolymerizable aqueous ink containing at least a colorant, a photopolymerizable resin, a photopolymerization initiator, and an aqueous solvent, the reactive group reacting with the photopolymerizable resin.
  • Water containing a polar solvent having a vinyl group, an acryl group, a methacrylic tomb, etc. Provide a sexual sync. (Claim 3)
  • the content of the polar solvent in the ink is, for example, from 0.1% by weight to 10% by weight, and preferably from 1% by weight to 7% by weight.
  • This ink exhibits high storage stability, has remarkably high printing stability when used in ink jet printing, and has excellent strength and chemical resistance of the obtained ink film. The reason that such an advantage is obtained is considered to be due to the following effects of a polar solvent having a reactive group that reacts with the photopolymerizable resin.
  • This solvent can increase the crosslink density in the film due to the presence of polymerizable reactive groups in the molecular structure.
  • this solvent include N-acryloylmorpholine and N-vinyl_2-pyrrolidone.
  • the photopolymerizable resin is preferably composed of oligomer particles in an emulsion state and a monomer present in the oligomer particles. (Claim 4)
  • Oligomers that can be used in the present invention include polyester acrylate, polyurethane acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, oligoacrylate, alkyd acrylate, polyol acrylate, and the like. Among these, it is preferable to use polyester acrylate and polyurethane acrylate.
  • the molecular weight of the oligomer which can be used in the present invention is from 500 to 200,000, preferably from 500 to 100,000.
  • the oligomer content is 1% by weight or more.
  • the range is 50% by weight or less, preferably 3% by weight or more and 30% by weight or less.
  • 'Monomers usable in the present invention include monofunctional acrylates and methacrylates, polyfunctional acrylates and methacrylates. These monomers having low molecular polyol acrylate and methyl acrylate structures are characterized by low viscosity and fast curing. '
  • diethylene glycol diacrylate Diethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, hydroxypiopoperate ester neopentin glycol diacrylate, Trimethylolpropane triacrylate, phenol erythritol acrylate, dipentyl erythol hexyl acrylate, acryloyl morpholine, 2-phenyloxyl acrylate, phthal Hydrogen oxy- (2,2,2-triacryloxymethyl) ethyl, dipentyl erythr polyacrylate, dipentyl erythor polyacrylate, and the like.
  • preferred monomers are acryloyl morpholine, 2-phenoxicetyl acrylate, mono (2,2,2-triachloroyloxymethyl) ethyl hydrogen fluorate, dipentyl acid Elistor Polyacrylate, Zipen Elistor Polyacrylate.
  • the molecular weight of the monomers that can be used in the present invention is in the range from 100 to 3,000, preferably in the range from 100 to 2,000.
  • the monomer content is in the range of 1% to 70% by weight, preferably 3% to 50% by weight.
  • photopolymerization initiator usable in the ink of the present invention for example, 250 ⁇ !
  • Photopolymerization initiators that can be used in the ink of the present invention are shown below. Benzoine methyl ether, benzoine ether, isopropyl benzone ether, isoptyl benzone ether.
  • preferred photopolymerization initiators are isobutyl benzoin ether, 1-phenyl 1,2-propanedione-2- (0-ethoxycarbonyl) oxime.
  • the photopolymerization initiator that can be used in the ink of the present invention is sold under the following trade names and can be easily obtained.
  • V icurel O, 30 (Stauffer Chemical), Irgacure 184, 651, 295, 907, 369, 170, 170, 180, 185, 8 1 9 (Ciba Specialty Chemicals), Darocure 1 173 (EMC hemical), Quantac C TX, I TX (Aceto Chemical), Lucirin TP 0 (BASF) Made).
  • the colorant is a water-dispersible colorant. If so, both pigments and dyes can be used. In particular, when the printing surface is a printed substrate or the like, it is preferable to use a pigment.
  • an inorganic pigment or an organic pigment may be used.
  • titanium oxide, iron oxide, power black, and the like can be used.
  • Carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, or a thermal method can be used.
  • Organic pigments include azo pigments (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigments), and polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, Traquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofuralone pigments, etc., dye chelates (for example, basic dye chelates, acid dye chelates) Etc.), nitro pigment, nitroso pigment, aniline black etc. can be used.
  • azo pigments including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigments
  • polycyclic pigments for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, Traquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo
  • the colorant is preferably added as a colorant dispersion obtained by dispersing the colorant in an aqueous medium with a dispersant or a surfactant.
  • a dispersant commonly used for preparing a colorant dispersion for example, a polymer dispersant is preferably used.
  • the dispersant and the surfactant contained in the colored dispersion also function as a dispersant and a surfactant for the ink component other than the colorant.
  • the content of the colorant is 1% by weight to 50% by weight, preferably 2% by weight to 30% by weight.
  • the ink of the present invention contains water or a mixture of water and a low-boiling water-soluble organic solvent as the aqueous solvent.
  • water pure water such as ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water, or ultrapure water can be used.
  • it was sterilized by UV irradiation or addition of hydrogen peroxide.
  • the use of water is preferable because the generation of mold bacteria can be prevented even when the ink is stored for a long time.
  • Low-boiling water-soluble organic solvents include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, iso- Bushnol, n-pennol, and the like.
  • a monohydric alcohol By using these solvents, the drying time of the ink can be shortened.
  • the amount is preferably 0.1% by weight or more and 10% by weight or less, more preferably. 0.5 to 5% by weight ⁇
  • the aqueous ink of the present invention preferably contains a wetting agent comprising a high-boiling organic solvent other than the polar solvent. (Claim 5)
  • the content of the wetting agent is preferably from 0.5% by weight to 40% by weight, more preferably from 2% by weight to 20% by weight.
  • the ink of the present invention may contain a polyvalent metal salt or polyallylamine or a derivative thereof, an inorganic oxide colloid, a wetting agent, a pH adjusting agent, a preservative, a fungicide, and the like. .
  • the aqueous ink of the present invention contains a urethane-based oligomer as the oligomer in a range of 3% by weight or more and 10% by weight or less, and dipentyl erythritol polyacrylate as the monomer and 3% by weight or more.
  • a urethane-based oligomer as the oligomer in a range of 3% by weight or more and 10% by weight or less
  • dipentyl erythritol polyacrylate as the monomer and 3% by weight or more.
  • 0% by weight or less 2-pyrrolidone and N-acryloylmorpholine in a total ratio of 0.1% by weight or more and 10% by weight or less, and a photopolymerization initiator of 0% by weight or less.
  • 3% by weight or more and 2.0% by weight or less ethylene glycol at 2% by weight or more and 20% by weight or less
  • a pigment containing titanium dioxide particles as a coloring agent at 3% by weight or
  • the present invention also provides a method for producing an aqueous ink according to the present invention, wherein the monomer is added to the emulsion in which the oligomer is dispersed in water and stirred, so that the monomer is contained in the oligomer particles in the emulsion state.
  • the present invention provides a method for producing an ink, characterized in that a component other than a photopolymerizable resin is added to the liquid obtained in this step after performing the step of causing the presence of the one. (Claim 7)
  • the photopolymerization initiator may be added to the emulsion together with the monomer in the above step, or may be added to the liquid obtained in the above step. (Claim 8)
  • the present invention also provides a method for ejecting the water-based ink of the present invention with an ink jet device so that the ink is adhered to a surface to be printed in a predetermined shape.
  • an ink jet printing method characterized by fixing a colorant on a printing surface by polymerizing a polymerizable resin.
  • an ink containing a photopolymerization initiator activated by ultraviolet irradiation it is preferable to use an ink containing a photopolymerization initiator activated by ultraviolet irradiation, and to perform ultraviolet irradiation as the light irradiation.
  • More preferred ultraviolet illuminance is 5 0 0 ⁇ 5 0 0 0 m J / cm 2.
  • metal halide lamps As a light source used for ultraviolet irradiation, metal halide lamps, xenon lamps, carbon arc lamps, chemical lamps, low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, and the like can be used. These lamps are commercially available as, for example, H lamps, D lamps, V lamps, and the like, from Fusion System.
  • the aqueous solvent in the ink deposit is evaporated by heating at a timing before, simultaneously with, or after the light irradiation.
  • Examples of the heating method include a method in which a heat source is brought into contact with the surface to be printed and a method in which the heat source is not brought into contact with the surface to be printed, and an infrared or microwave (electromagnetic wave having a maximum wavelength of about 250 MHz). ) Or hot air is blown.
  • the present invention also provides a printed matter printed by the ink jet printing method of the present invention. (Claim 1 2)
  • an aqueous ink containing a pigment composed of titanium dioxide particles as a coloring agent is used as the aqueous ink.
  • a method for manufacturing a printed substrate wherein printing is performed on the printed substrate by a printing method.
  • the present invention also provides a print substrate printed by the ink jet printing method of the present invention, wherein the aqueous ink contains a pigment composed of titanium dioxide particles as a coloring agent. (Claim 14) Best mode for carrying out the invention
  • NR—445 manufactured by Asibia Co., Ltd. was prepared.
  • the oligomer content in this emulsion is 38% by weight.
  • the colorant A a dispersion in which titanium dioxide (white pigment) was dispersed in water was prepared.
  • the content of titanium dioxide in this dispersion is 55% by weight.
  • Colorant As B, a dispersion liquid in which carbon black (black pigment) was dispersed in water was prepared. The carbon black content in this dispersion is 30% by weight.
  • dipentyl erythritol polyacrylate “A-950” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. was prepared.
  • Ethylene glycol was prepared as a wetting agent.
  • Pure water was prepared as an aqueous solvent.
  • This liquid is a liquid in which a monomer and a photopolymerization initiator are present in oligomer particles in an emulsion state.
  • To this liquid add pure water, coloring agent A or B, ethylene glycol, and 2-pyrrolidone, and further stir.
  • a pigment (colorant) composed of titanium dioxide or carbon black, a photopolymerizable resin in which a monomer is present in the emulsion-state oligomer, ethylene glycol and 2-pyrrolidone, A photopolymerizable aqueous ink containing a photopolymerization initiator (present in the oligomer particles) is obtained.
  • the production of the ink is performed in an environment where light (particularly, ultraviolet light) is blocked.
  • high storage stability can be obtained by setting the storage environment of the ink in an environment that blocks light (particularly ultraviolet light).
  • Colorant A pigment composed of titanium dioxide
  • a water-based ink was prepared in the manner described above.
  • the addition amount of each component is as follows: 28.0 parts by weight of the dispersion of the colorant A, 20.0 parts by weight of an oligomer emulsion, 8.0 parts by weight of a monomer, and 1.5 parts by weight of a photopolymerization initiator.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 15.4% by weight, oligosaccharides: 7.6% by weight, monomers: 8.0% by weight, photopolymerization started. Agent: 1.5% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 2.0% by weight.
  • Colorant A pigment composed of titanium dioxide
  • a water-based ink was prepared in the manner described above.
  • the addition amount of each component is as follows: 28.0 parts by weight of a dispersion of the colorant A, 20.0 parts by weight of an emulsion of an oligomer, and monomer: 8.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1.5 parts by weight, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water: 32.5 parts by weight .
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 15.4% by weight, oligomer: 7.6% by weight, monomer: 8.0% by weight, photopolymerization initiator: 1.5% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • Colorant A pigment composed of titanium dioxide
  • a water-based ink was prepared in the manner described above.
  • the addition amount of each component is as follows: colorant A dispersion: 28.0 parts by weight, oligomer emulsion: 20.0 parts by weight, monomer: 8.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1.5 parts by weight , Ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 8.0 parts by weight, pure water: 29.5 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 15.4% by weight, oligomer: 7.6% by weight, monomer: 8.0% by weight, photopolymerization initiator: 1.5% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 8.0% by weight.
  • An aqueous ink was prepared by the above-mentioned method using Coloring Agent B (pigment made of carbon black).
  • Coloring Agent B pigment made of carbon black
  • the addition amount of each component is as follows: Colorant B dispersion: 33.0 parts by weight, oligomer emulsion: 20.0 parts by weight, monomer: 8.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1. 5 parts by weight, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water: 27.5 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: carbon black particles: 9.9% by weight, oligomers: 7.6% by weight, monomers: 8.0% by weight, photopolymerization initiator: 1. 5% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • a water-based ink was prepared using Colorant A (a pigment made of titanium dioxide) by the method described above. However, 2-pyrrolidone was not added.
  • the addition amount of each component is as follows: Colorant A dispersion: 28.0 parts by weight, oligo-emulsion: 20.0 parts by weight, monomer: 8.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1.5 Parts by weight, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, pure water: 37.5 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 15.4% by weight, oligomer: 7.6% by weight, monomer: 8.0% by weight, photopolymerization initiator: 1 5% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight.
  • an ink was ejected from the head toward the plain paper surface to form an ink deposit in a predetermined character shape on the paper surface.
  • ultraviolet light with a wavelength of 365 nm was irradiated on the plain paper from a male halide lamp.
  • Ultraviolet irradiation was performed under the condition of ultraviolet irradiance of 200 mJ / cm.
  • the photopolymerizable resin in the ink deposit was polymerized into an ink film containing a colorant, and the colorant was fixed to the paper surface.
  • predetermined characters were printed on plain paper.
  • each ink is similarly ejected from the above-described head onto a print substrate surface on which a film made of a resist “PSR400” manufactured by Taiyo Ink Mfg. Co., Ltd. is formed.
  • An ink deposit was formed in the shape of a predetermined character.
  • the printed substrate was heated at 50 ° C. for 10 minutes, and then irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm from a metal halide lamp. purple External light irradiation was performed under the condition of ultraviolet irradiance of 200 OmJ / cma.
  • the photopolymerizable resin in the ink deposit was polymerized to form a colorant-containing ink film, and the colorant was fixed to the print substrate surface.
  • predetermined characters were printed on the print substrate surface.
  • the printed circuit board After printing on the surface of the printed circuit board using the same method as the above printing test using each of the inks Nos. 1-1 to 1-5 ', the printed circuit board was placed in a roll for 5 minutes. Immersed. Next, the printed portion of the printed substrate was rubbed back and forth five times with a toothbrush to check the chemical resistance of the printed portion. As a result, when the print did not come off at all, "B” was evaluated when a part of the print was removed, and "C” was evaluated when the entire print was removed.
  • Table 1 shows the results of these performance evaluations.
  • the inks of Nos. 2-1 to 2-4 containing N-vinyl-2-pyrrolidone in the range of 2.0 to 8.0% by weight are N-vinyl-2-pyrrolidone.
  • No. 2-5 Comparative Example
  • the cleaning recoverability when used as an ink printing ink is excellent.
  • a 3-4 aqueous ink was prepared.
  • the same inks as Nos. 1 to 5 were prepared as Nos. 3 to 5 inks corresponding to the comparative examples.
  • the same ink as the above No. 1-2 was prepared as the same ink as the above No. 1-2 (An ink containing 2-pyrrolidone instead of N-acryloylmorpholine) was prepared.
  • the dot missing test the number of dots that were missing during printing because ink was not ejected from the nozzles was examined. This number corresponds to the number of nozzles from which no ink was ejected among the 64 nozzles.
  • the “ejection bending test” out of the 64 nozzles, the number of nozzles ejected obliquely without investigating the ink directly below the nozzles was examined. Table 3 shows the composition of each ink and the results of the performance evaluation.
  • the inks of Nos. 3-1 to 3-4 containing ⁇ -acryloylmorpholine in the range of 2.0 to 8.0% by weight do not contain N-acryloylmorpholine.
  • the ink retains the strength of the ink coating and the chemical resistance while maintaining the cleaning properties and continuous printing stability when used as an ink jet printing ink. It turns out that it is excellent.
  • the inks of Nos. 3-1 to 3-4 containing N-acryloylmorpholine are compared with the inks of Nos. 3-6 containing 2-pyrrolidone instead of N-acryloylmorpholine by a pencil. It can be seen that the hardness is high and the ink film strength is particularly good.
  • Nos. 4-1 to 4-17 inks having different mixing ratios of the ink components were produced using the same materials as in the first embodiment and in the same manner as in the first embodiment. However, instead of Colorant A, prepare a dispersion (Colorant C) in which titanium dioxide (white pigment) is dispersed in water at a content of 60% by weight. did.
  • a water-based ink was produced by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the addition amount of each component is as follows: 8.3 parts by weight of the dispersion of the coloring agent A, 18.4 parts by weight of an emulsion of an oligomer, 7.0 parts by weight of a monomer, and 1.0 part by weight of a photopolymerization initiator. Parts, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water: 55.3 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 5.0% by weight, oligomer: 7.0% by weight, monomer: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1. 0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • a water-based ink was produced by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the addition amount of each component is as follows: colorant C dispersion: 16.7 parts by weight, oligomer emulsion: 18.4 parts by weight, monomer: 7.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1.0 part by weight , Ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, and pure water: 46.9 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 10.0% by weight, oligomers: 7.0% by weight, monomers: 0.0% by weight, photopolymerization initiator: 1% 0.0% by weight, ethylene dalicol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • a water-based ink was produced by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the addition amount of each component is as follows: Colorant C dispersion: 25.0 parts by weight, oligomer emulsion: 18.4 parts by weight, monomer: 7.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1.0 part by weight , Ethylene Glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water: 38.6 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 15.0% by weight, oligosaccharide: 7.0% by weight, monomer: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1.0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • a water-based ink was produced by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the addition amount of each component is as follows: 33.3 parts by weight of the dispersion of the colorant C, 18.4 parts by weight of the emulsion of the oligoses, 7.0 parts by weight of the monomers, 1.0 part by weight of the photopolymerization initiator. Parts, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water:
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 20.0% by weight, oligomers: 7.0% by weight, monomers: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1.0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • a water-based ink was prepared by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the addition amount of each component is as follows: 16.7 parts by weight of the dispersion of the colorant C, 18.4 parts by weight of the emulsion of oligoses, 7.0 parts by weight of the monomer, 0.3 parts by weight of the photopolymerization initiator. Parts, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water:
  • each component in the ink thus obtained was as follows: titanium dioxide particles: 10.0% by weight, oligomers: 7.0% by weight, monomers: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 0.3% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight. (No. 4-6)
  • a water-based ink was produced by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the addition amount of each component is as follows: colorant C dispersion: 16.7 parts by weight, oligomer emulsion: 26.3 parts by weight, monomer: 3.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 2.0 parts by weight , Ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, and pure water: 42.0 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 10.0% by weight, oligomer: 10.0% by weight, monomer: 3.0% by weight, photopolymerization initiator: 2.0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • a water-based ink was produced by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the addition amount of each component is as follows: Colorant C dispersion: 16.7 parts by weight, oligomer emulsion: 7.9 parts by weight, monomer: 1.0.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 2.0 parts by weight Parts, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, and pure water: 53.4 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 10.0% by weight, oligomers: 3.0% by weight, penomers: 10.0% by weight, photopolymerization started. Agent: 2.0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • Colorant B pigment made of carbon black
  • aqueous ink was produced by the method of the first embodiment.
  • the addition amount of each component is as follows: colorant B dispersion: 33.3 parts by weight, oligomer emulsion: 18.4 parts by weight, monomer: 7.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1.0 parts by weight Parts, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, Pure water: 30.3 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: carbon black particles: 10.0% by weight, oligomers: 7.0% by weight, monomers: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1 0.0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, and 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • a water-based ink was produced by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the addition amount of each component is as follows: colorant C dispersion: 1.8 parts by weight, oligomer emulsion: 18.4 parts by weight, monomer: 7.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1.0 part by weight, Ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water: 58.6 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 1.0% by weight, oligomer: 7.0% by weight, monomer: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1.0%. 0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • Colorant B pigment made of carbon black
  • aqueous ink was produced by the method of the first embodiment.
  • the addition amount of each component is as follows: 3.3 parts by weight of dispersion of colorant B, 18.4 parts by weight of emulsion of oligomer, 7.0 parts by weight of monomer, 1.0 part by weight of photopolymerization initiator.
  • ethylene glycol 5.0 parts by weight
  • 2-pyrrolidone 5.0 parts by weight
  • pure water 61.2 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: carbon black particles: 1.0% by weight, oligomers: 7.0% by weight, monomers: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1.0%. % By weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 25.0% by weight, oligomer: 7.0% by weight, monomer: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1 0.0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • a water-based ink was produced by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the addition amount of each component is as follows: Colorant C dispersion: 16.7 parts by weight, oligomer emulsion: 18.4 parts by weight, monomer: 1.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1.0 parts by weight Parts, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water: 52.9 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 10.0% by weight, oligomers: 7.0% by weight, monomers: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1.0% by weight, ethylene glycol:
  • Aqueous ink was produced by the method of the first embodiment using Colorant C (pigment made of titanium dioxide).
  • Colorant C pigment made of titanium dioxide
  • the addition amount of each component is as follows: Colorant C dispersion: 16.7 parts by weight, oligomer emulsion: 2.6 parts by weight, monomer: 1.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1.0 parts by weight, Ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water:
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 10.0% by weight, oligomer: 1.0% by weight, monomer: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1% by weight. 0.0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • a water-based ink was produced by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the addition amount of each component is as follows: colorant c dispersion: 16.7 parts by weight, oligomer emulsion: 18.4 parts by weight, monomer: 7.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 0.1 part by weight , Ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water:
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 10.000% by weight, oligomer: 7.0% by weight, monomer: 7.0% by weight, photopolymerization initiator : 0.1 weight%, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • Colorant C pigment made of titanium dioxide
  • aqueous ink was produced by the method of the first embodiment.
  • the addition amount of each component is as follows: Colorant C dispersion: 5.0 parts by weight, oligomer emulsion: 18.4 parts by weight, monomer: 7.0 parts by weight, photopolymerization initiator: 1.0 parts by weight Parts, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water:
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 3.0% by weight, oligomer: 7.0% by weight, monomer: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1 0.0% by weight, ethylene daricol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • Aqueous ink was prepared by the method.
  • the addition amount of each component is as follows: 16.7 parts by weight of the dispersion of the colorant C, 39.5 parts by weight of the emulsion of oligomer, 7.0 parts by weight of the monomer, 1.0 part by weight of the photopolymerization initiator. Parts by weight, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water: 25.8 parts by weight. '
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 10.0% by weight, oligomer: 15.0% by weight, monomer: 7.0% by weight, photopolymerization initiator: 1.0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • a water-based ink was produced by the method of the first embodiment using a coloring agent C (a pigment made of titanium dioxide).
  • the added amount of each component is as follows: 16.7 parts by weight of the dispersion of the colorant C, 18.4 parts by weight of the emulsion of the oligomer, 15.0 parts by weight of the monomer, and 1 part by weight of the photopolymerization initiator. 0 parts by weight, ethylene glycol: 5.0 parts by weight, 2-pyrrolidone: 5.0 parts by weight, pure water: 38.9 parts by weight.
  • the content of each component in the obtained ink was as follows: titanium dioxide particles: 10.0% by weight, oligomer: 7.0% by weight, monomer: 15.0% by weight, photopolymerization initiator: 1.0% by weight, ethylene glycol: 5.0% by weight, 2-pyrrolidone: 5.0% by weight.
  • each of these inks was evaluated. First, the low dispersion of each ink As a test for examining the qualities, each ink was allowed to stand at room temperature for one week, and the dispersion state of the ink was examined. As a result, “ ⁇ ” indicates that no precipitate was formed in the ink, and “X” indicates that precipitate was formed or layer separation occurred.
  • each ink was filled into the head of the same ink jet printer “MJ510C” as in the first embodiment, and ink was discharged from the head nozzle.
  • ⁇ the case where ejection was possible
  • X the case where ejection was not possible
  • the same cleaning recovery test and pencil hardness test as in the first embodiment were performed for each ink.
  • the printing conditions were the same as the printing test of the first embodiment.
  • a print test was performed on the same print substrate under the same print conditions as the print test of the first embodiment, and it was checked whether or not the printed characters could be visually confirmed. . “ ⁇ ” indicates that the object was recognized, and “X” indicates that the object was not recognized.
  • Table 4 shows the composition of each ink and the results of the performance evaluation.
  • the content of each component in the aqueous ink having this configuration is as follows.
  • the content of the colorant is 3.0% by weight or more, printing on a print substrate can be visually confirmed, and when the content is 25.0% by weight, ink cannot be ejected.
  • the content of the oligomer is 1.0% by weight, the dispersion stability of the ink and the ejection property from the ink jet nozzle are poor, and the ink film is not sufficiently cured even when irradiated with ultraviolet rays. If it is 15.0% by weight, ink cannot be ejected from the inkjet nozzle.
  • the content of the monomer is 1.0% by weight, the hardness of the ink coating is insufficient. If it is 1-5.0% by weight, the dispersion of the ink is low. Poor qualities and precipitates, and ink cannot be ejected from inkjet nozzles.
  • the content of the photopolymerization initiator is 0.1% by weight, the hardness of the ink film is insufficient. The effect of the photopolymerization initiator does not change even if the content of the photopolymerization initiator exceeds 2.0% by weight.
  • the photopolymerizable resin containing titanium dioxide or carbon black at a ratio of not less than 3% by weight to not more than 20% by weight and having monomer in the emulsion-state oligomer particles is used.
  • Oligoma — (Urethane oligomer and monomer (Penyu erythritol polyacrylate) each containing 3% to 10% by weight, ethylene glycol 5% by weight, 2-pyrrolidone 5%
  • Water-based ink containing 0.3% by weight or more and 2.0% by weight or less of a photopolymerization initiator has a high ink dispersion stability. Ejectibility from an ink jet nozzle It can be seen that the ink jet printing is excellent in all aspects of the continuous printing property, the ink coating hardness, and the printing characteristics on the print substrate.
  • Nos. 5-1 to 5-10 inks having different mixing ratios of the ink components were produced using the same materials as in the first embodiment and in the same manner as in the first embodiment.
  • any of 2-pyrrolidone, N-acryloylmorpholine, and N-vinyl-2-pyrrolidone, or 2-pyrrolidone and N-acryloyl, are added as polar solvents particularly added in the present invention. Both morpholine were contained at the respective contents shown in Table 5.
  • the coloring agent A pigment made of titanium dioxide
  • the oligomer was contained so that the content in the ink was 7.0% by weight.
  • Monomer content of 7.0% by weight, photopolymerization open The content of the initiator was 1.0% by weight, and the content of ethylene glycol was 5.0% by weight.
  • Table 5 shows the composition of each ink and the results of the performance evaluation.
  • the polar solvents particularly added in the present invention include 2-piperidone, N-acrylylmorpholine, and N-lipidone as shown in Nos. 5—1, 5—5, and 5—6.
  • 2-pyrrolidone and N-a It can be seen that when both cryloylmorpholine were contained so as to have a total content of 10% by weight, the cleaning recovery was higher.
  • No. 5-3 which contains 2-pyrrolidone and N-acryloylmorpholine at a ratio of 1: 1, has particularly high cleaning recoverability and is particularly excellent as an ink for ink jet printing. You can see that.
  • No. 5-7 contains 2-pyrrolidone and N-acryloylmorpholine in a ratio of 1: 1 and has a total content of 4.0% by weight in the ink, but No. 5-1 and 5- As in 5, 5-6, any one of 2-pyrrolidone, N-acryloylmorpholine, and N-vinyl-2-pyrrolidone alone is contained in the ink at a total content of 10.0% by weight. It is clear that the cleaning recovery is better than that of the case. Further, as in o.
  • the ink has excellent properties (dispersion stability, printing stability, Cleaning recovery).
  • the printing stability when used in ink jet printing is remarkably high, and the strength of an ink film obtained after light irradiation is remarkably high.
  • printing on a print substrate is also possible.
  • printing on a print substrate has been performed by screen printing.However, by performing ink jet printing according to the method of the present invention, the amount of ink used when printing on a print substrate can be significantly reduced. be able to.

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Description

明 細 書 水性インクとその製造方法、 このインクを用いた印刷方法 技術分野
本発明は、 イ ンクジエツ ト用の水性ィンクとその製造方法、 およ びこのインクを用いた印刷方法に関し、 特に、 プリン ト基板面等の 水性溶媒が浸透しない印字面への印刷をィンクジェッ ト法で行う ために好適なィンクに関する。 胃景技術
インクジェッ ト印刷方法は、ノズルからィ ンクの小滴を吐出して 紙面等の被印字面に付着させた後、この付着したィンク（以下、 「ィ ンク付着物 j と称する。 ） から溶媒を乾燥させて着色剤を被印字面 に固着させることにより印字を行う方法である。この方法によれば. 高解像度、 高品位な画像を、 高速で印刷することができる。 インク ジエツ ト印刷で使用されるインクとしては、水性溶媒を主成分とし. これに着色剤と、 グリセリン等の湿潤剤（目詰まりを防止する目的 で添加する添加剤） とが含まれているものが一般的である。
しかし、被印字面が、水性溶媒が浸透-し難いまたは全く浸透しな い材料からなる面、例えば、普通紙面、布面、金属面、 フヱノール、 メラミ ン、 塩化ビニル、 アクリル、 ポリカーボネート等のプラスチ ックからなる板面やフィルム面、 である場合には、 上述の一般的な インクジエツ ト用イ ンクを使用してイ ンクジエツ ト印刷を行うこ とは難しい。
そのため、 この用途では、 着色剤を安定的に固着させる成分 （乾 燥後に被印字面に被膜として残る成分）をィンクに含有することが 必要となる。 また、 プリン ト基板等に印字する場合には、 イ ンクの 速乾性、 ィンク被膜の耐薬品性が高く、 硬さが硬いことが要求され る o
この要求に対応できるインクとしては、例えば日本国特開平 3— 2 1 6 3 7 9号公報に、 着色剤と、 紫外線の付与によって高分子化 する成分（重合性モノマ一またはオリゴマ一と光重合開始剤） とを 含有するインクジェッ ト用インクが開示されている。 また、 米国特 許 5 , 6 2 3 , 0 0 1号には、 水と、 水と混和できて紫外線で硬化 される重合材料 （ォリゴマ一またはォリゴマーとモノマーの混合 物） と、 光重合開始剤と、 着色剤とを含有するィンクジエツ ト用ィ ンクが開示されている。
さらに、 日本国特開平 3— 2 2 0 2 1 8号公報には、 ポリウレ夕 ン （メタ） ァク リ レート樹脂と、 N —ビニルピロリ ドンと、 ァクリ ロイルモルホリンと、 光開始剤と、顔料とを含有する紫外線硬化型 のスク リーン印刷用ィンク組成物が開示されている。
ごれらの公報に記載のィンクによれば、ィンクを被印字面に付着 させた後に紫外線を照射することで、ィンク付着物中の光重合開始 剤が活性化されて重合性ォリゴマ一および またはモノマーの重 合反応が生じ、この重合物がィンク付着物中の着色剤を被印字面に 固着させる。そのため、 ィンク付着物が短時間で乾燥できるととも に、耐薬品性が高くて硬いィ ンク被膜が得られ、色濃度が高く滲み やムラの少ない印字が実現できると期待されている。
しかしながら、 これらの公報に記載のィンクには、 インクジェヅ ト印刷用インクとしての印字安定性およびィンク被膜強度の点で、 さらなる改善の余地がある。
本発明の主な課題は、 光重合型の水性ィンクとして、 インクジェ ッ ト印刷で使用した場合の印字安定性が著しく高く、光照射後に得 られるィンク被膜強度が著しく高いインク、例えばプリン ト基板へ のインクジェッ ト印刷用として好適なィンクを提^することであ o 発明の開示
上記課題を解決するために、 本発明は、 少なく とも、 着色剤と、 光重合性樹脂と、 光重合開始剤と、水性溶媒とを含有している光重 合型の水性ィンクにおいて、 光重合性樹脂は、 ェマルジョン状態の ォリゴマー粒子と、このオリゴマー粒子内に存在するモノマ一とで 構成され、 2—ピロ リ ドン、 N—ァクリロイルモルホリン、 および N -ビニルー 2—ピロリ ドンのいずれか 1種または 2種以上から なる極性溶媒を、 0 . 1重量％以上 1 0重量％以下の割合で含有し ていることを特徴とする水性インクを提供 る。 （請求項 1 ) このィンクによれば、 光重合性樹脂が、 ェマルジョン状態のオリ ゴマ一粒子と、このオリゴマ一粒子内に存在するモノマーとで構成 されているため、光重合性樹脂がィンク中に均一に分散された状態 が長期間保持される。 また、 2—ピロリ ドン、 N—ァクリロイルモ ルホリ ン、および N—ビニル一 2—ピロリ ドンのいずれか 1種また は 2種以上からなる極性溶媒を、 0 . 1重量％以上 1 0重量％以下 の割合で含有しているため、ィンクジエツ ト印刷で使用した時の印 字安定性が著しく高くなる。
本発明の水性ィンクにおいて、前記極性溶媒としては、 2—ピロ リ ドンおよび N—ァクリロイルモルホリンを含有することが好ま しい。 （請求項 2 )
これにより、 本発明の水性ィンクは、 インクジエツ ト印刷で使用 した場合の印字安定性が著しく高く、光照射後に得られるィンク被 膜強度が著しく高ぐなる。
本発明はまた、 少なく とも、 着色剤と、 光重合性樹脂と、 光重合 開始剤と、水性溶媒とを含有している光重合型の水性ィンクにおい て、 光重合性樹脂と反応する反応基 （ビニル基、 ァクリル基、 メタ クリル墓等）を有する極性溶媒を含有していることを特徴とする水 性ィンクを提供する。 （請求項 3 )
前記極性溶媒のィ ンク中の含有率は、 例えば 0 . 1重量％以上 1 0重量％以下とし、 好ましくは 1重量％以上 7重量％以下とする。 このイ ンクは、高い保存安定性を示し、 インクジエツ ト印刷で使 用した場合の印字安定性が著しく高く、得られたィンク被膜の強度 および耐薬品性に優れたものとなる。このような利点が得られる理 由は、 光重合性樹脂と反応する反応基を有する極性溶媒の下記 の · · の作用によるものと思われる。
•この溶媒の極性が、 印字安定性を確保するために用いられてい る一般的な界面活性物質に比べて大きく、水に対する溶解能が大き いために、 着色剤と、 光重合性樹脂との分散性を崩さず、 また他の ィンク組成物を構成する成分を安定に溶解または分散させること ができる。'この溶媒は、分子構造中に重合性反応基があるために、 膜中の架橋密度を高くできる。
この溶媒の代表的なものとしては、 N —ァクリロイルモルホリン や N —ビニル _ 2—ピロリ ドンが挙げられる。
この水性ィ ンクにおいて、 光重合性樹脂は、 ェマルジョン状態の オリゴマー粒子と、このオリゴマー粒子内に存在するモノマ一とで 構成されていることが好ましい。 （請求項 4 )
本発明において使用可能なオリゴマーとしては、ポリエステルァ クリ レート、 ポリウレ夕ンァクリ レ一ト、 エポキシァクリ レート、 ポリエーテルァクリ レート、 オリゴァクリ レート、 アルキドアクリ レート、 ポリオールァクリ レート等が挙げられる。 これらのうち、 ポリエステルァクリ レート、ポリウレタンァクリ レートを使用する ことが好ましい。
本発明において使用可能なオリゴマ一の分子量は 5 0 0〜 2 0 , 0 0 0であり、 5 0 0〜 1 0， 0 0 0であることが好ましい。
本発明のインクにおいて、 オリゴマーの含有率は、 1重量％以上 5 0重量％以下の範囲とし、好ましくは 3重量％以上 3 0重量％以 下の範囲とする。 ， ' 本発明において使用可能なモノマーとしては、単官能性のァク リ レートおよびメタク リ レート、多官能性のァク リ レ一 トおよびメタ ク リ レー トが挙げられる。低分子ポリオールのァク リ レー トおよび メ夕ク リ レー ト構造を有しているこれらのモノマーは、低粘度で硬 化性が速いという特徴を有する。 '
本発明において使用可能なモノマーの代表的な例を以下に示す。 ジエチレングリコールジァク リ レート、ネオペンチルグリコ一ルジ ァク リ レート、 1 , 6 —へキサンジオールジァク リ レ一ト、 ヒ ドロ キシピオペリ ン酸エステルネオペンチンルグリコールジァク リ レ — ト、 ト リメチロールプロパン ト リァク リ レート、 ペン夕エリス 卜 ールト リアク リ レート、ジペン夕エリス トールへキサァク リ レート、 ァクロィルモルホリ ン、 2 —フヱノキシェチルァク リ レー ト、 フタ ル酸水素— （ 2， 2 , 2 — ト リアクロィルォキシメチル） ェチル、 ジペン夕エリス トールポリアク リ レート、ジペン夕エリス トールポ リアク リ レー ト等。
これらのうち好ましいモノマーは、 ァクロィルモルホリ ン、 2 - フエノキシェチルァク リ レート、 フ夕ル酸水素一 （ 2 , 2 , 2 — ト リアクロィルォキシメチル） ェチル、 ジペン夕エリス トールポリア ク リ レー ト、 ジペン夕エリス トールポリアク リ レー トである。
本発明で使用可能なモノマーの分子量は 1 0 0〜 3 , 0 0 0の範 囲であ り、 好ましくは 1 0 0〜2， 0 0 0の範囲である。
本発明のイ ンクにおいて、 モノマーの含有率は、 1重量％以上 7 0重量％以下の範囲とし、好ましくは 3重量％以上 5 0重量％以下 の範囲とする。
なお、オリゴマーとモノマーは共重合されて 3次元化されるたあ、 イ ンク中のオリゴマーとモノマ一の存在比は、重合効率、重合速度、 重合後の収縮率、重合体の被膜強度等を考慮して設定する必要があ る。 具体的には、 ィ ンク中のオリゴマーとモノマーの存在比が、 ォ リゴマー： モノマー = 9 5 ： 5〜40 ： 6 0の範囲、 好ましくは 9 0 ： 1 0〜 5 0 ： 5 0の範囲となるようにする。
本発明のインクで使用可能な光重合開始剤としては、例えば、 2 5 0 ηπ！〜 4 5 0 n m程度の領域の紫外線を吸収して、ラジカルま たはィオンを生成することにより、 光重合性樹脂（オリゴマーおよ びモノマ一） の重合を開始させるものが挙げられる。
本発明のインクで使用可能な光重合開始剤の代表的なものを以 下に示す。ベンゾィンメチルエーテル、ベンゾィンェチルェ一テル、 ィソプロピルべンゾィンェ一テル、ィソプチルペンゾィンェ一テル.
1—フエ二ルー 1 , 2—プロパンジオン一 2— ( 0—エトキシカル ボニル） ォキシム、 ベンジル、 ジエトキシァセ トフエノン、 ベンゾ フヱノン、 クロ口チォキサン トン、 2—クロ口チォキサン トン、 ィ ソプロピルチォキサン トン、 2—メチルチオキサン トン、 ポリ塩化 ポリフヱニル、 へキサクロ口ベンゼン等。
これらのうち好ましい光重合開始剤は、ィソブチルペンゾインェ —テル、 1—フエ二ルー 1 , 2—プロパンジオン— 2— （ 0—エト キシカルボニル） ォキシムである。
本発明のィンクで使用可能な光重合開始剤は、以下の商品名で発 売されており、容易に入手可能である。V i c u r e l O、 3 0 (S t a u f f e r C h e m i c a l社製)、 I r g a c u r e 1 84、 6 5 1、 2 9 5 9、 9 07、 3 6 9、 1 7 0 0、 1 80 0、 1 8 5 0、 8 1 9 (チバスペシャルティケミカルズ社製） 、 D a r o c u r e 1 1 73 (EMC h emi c a l社製） 、 Qu an t a c u r e C TX、 I TX (A c e t o Ch emi c a l社製） 、 L u c i r i n T P 0 (B A S F社製） 。
本発明のィンクにおいて着色剤としては、水に分散可能な着色剤 であれば、顔料および染料のいずれもが使用可能である。特に被印 字面がプリ ン ト基板等である場合には、顔料を用いることが好まし い。
顔料としては、無機顔料および有機顔料のいずれを使用してもよ い。 無機顔料としては、 酸化チタン、 酸化鉄、 力一ボンブラヅク等 を使用することができる。カーボンブラックとしては、 コンタク ト 法、 ファーネス法、 サーマル法などの公知の方法によって製造され たものを使用できる。
有機顔料としては、 ァゾ顔料 （ァゾレーキ、 不溶性ァゾ顔料、 縮 合ァゾ顔料、キレ一トァゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例えば、 フタロシアニン顔料、 ペリ レン顔料、 ペリノ ン顔料、 アン トラキノ ン顔料、キナク リ ドン顔料、ジォキサジン顔料、チオインジゴ顔料、 イ ソイ ン ド リ ノ ン顔料、キノ フラロン顔料など）、染料キレ一 ト（例 えば、 塩基性染料型キレート、 酸性染料型キレ一トなど） 、 ニトロ 顔料、 ニトロソ顏料、 ァニリンブラヅクなどを使用できる。
本発明のインクにおいて、 着色剤は、 分散剤または界面活性剤で 水性媒体中に分散させて得られた着色剤分散液として、添加される ことが好ましい。 この分散剤としては、 着色剤分散液を調製するの に慣用されている分散剤、例えば高分子分散剤を使用することが好 ましい。なお、 この着色分散液に含まれる分散剤および界面活性剤 は、着色剤以外のィンク成分の分散剤および界面活性剤としても当 然に機能する。
本発明のインクにおいて、着色剤の含有率は 1重量％以上 5 0重 量％以下とし、 好ましくは 2重量％以上 3 0重量％以下とする。 本発明のインクは、 水性溶媒として、 水、 または水と低沸点の水 溶性有機溶剤との混合物を含有する。 水としては、 イオン交換水、 限外濾過水、 逆浸透水、 蒸留水等の純水、 または超純水を いるこ とができる。 また、 紫外線照射や過酸化水素添加等により滅菌した 水を用いる と、ィ ンクを長期保存した場合でもカビゃバクテリアの 発生を防止することができるため好適である。
低沸点の水溶性有機溶剤としては、 メタノール、 エタノール、 n —プロピルアルコール、 i s o —プロピルアルコール、 n —ブ夕ノ —ル、 s e c—プ夕ノ一ノレ、 t e r t —ブ夕ノ一ル、 i s o —ブ夕 ノール、 n—ペン夕ノール等が挙げられる。 これらのうち、 特に、 一価のアルコールを使用することが好ましい。これらの溶剤を使用 することにより、 イ ンクの乾燥時間を短くすることができる。
本発明のイ ンクに、 水性溶媒として、 低沸点有機溶剤を添加する 場合には、 その添加量を 0 . 1重量％以上 1 0重量％以下とするこ とが好まし く、 よ り好ましく は 0 . 5重量％以上 5重量％以下とす ο
本発明の水性ィ ンクは、前記極性溶媒以外の高沸点有機溶剤から なる湿潤剤を含有することが好ましい。 （請求項 5 )
本発明のィ ンクに湿潤剤として添加する高沸点有機溶媒剤の具 体例を以下に挙げる。ェチレングリコール、ジェチレングリコール、 ト リエチレングリコ一ル、 ポリエチレングリ コ一ル、 ポリプロピレ ングリコール、 プロピレングリコール、 ブチレングリコール、 1 , 2 , 6 —へキサン ト リオール、 チォグリコール、 へキシレングリコ —ル、 グリセ リ ン、 ト リメチロールェタン、 ト リメチロールプロノ ンなどの多価アルコール類、エチレングリコールモノェチルエーテ ル、 エチレングリコ一ルモノブチルエーテル、 ジェチレングリコー ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノェチルエーテル, ジエチレングリコールモノプチルエーテル、 ト リエチエレングリコ —ルモノメチルェ一テル、 ト リエチレングリコ一ルモノェチルェ一 テル、 ト リエチレングリ コ一ルモノブチルエーテルなどの多価アル コールのアルキルエーテル類、 尿素、 2 —ピロ リ ドン、 N —メチル 一 2 —ピロ リ ドン、 1 , 3 —ジメチルー 2 —イ ミダゾリジノ ン等。 本発明のィンクにおいて、 湿潤剤の含有率は 0 . 5重量％以上 4 0重量％以下であることが好ましく、より好ましくは 2重量％以上 2 0重量％以下とする。
本発明のィンクには、 多価金属塩、 またはポリアリルアミン若し くはその誘導体、 無機酸化物コロイ ド、 湿潤剤、 p H調製剤、 防腐 剤、 防かび剤等が含まれていてもよい。
本発明の水性ィンクは、前記ォリゴマーとしてウレタン系オリゴ マ一を、 3重量％以上 1 0重量％以下の範囲で含有し、前記モノマ —としてジペン夕エリスリ トールポリアク リ レートを、 3重量％以 上 1 0重量％以下の範囲で含有し、 2—ピロ リ ドンおよび N —ァク リロイルモルホリンを、合計で 0 . 1重量％以上 1 0重量％以下の 割合で含有し、 光重合開始剤を 0 . 3重量％以上 2 . 0重量％以下 の割合で含有し、エチレングリコールを 2重量％以上 2 0重量％以 下の割合で含有し、着色剤として二酸化チタン粒子からなる顏料を 3重量％以上 2 0重量％以下の割合で含有することが好ましい。 (請求項 6 )
本発明は、 また、 本発明の水性ィンクの製造方法であって、 オリ ゴマ一が水に分散されているェマルジョンにモノマ一を添加して 攪拌することにより、ェマルジヨン状態のオリゴマー粒子内にモノ マ一を存在させる工程を行った後に、この工程で得られた液体に対 して光重合性樹脂以外の成分を添加することを特徴とするインク 製造方法を提供する。 （請求項 7 )
この方法において、 光重合開始剤は、 前記工程でモノマーととも にェマルジヨンに添加されてもよいし、前記工程で得られた液体に 対して添加してもよい。 （請求項 8 )
本発明はまた、本発明の水性ィ ンクをィンクジエツ ト装置で吐出 することにより、被印字面に前記ィンクを所定形状に付着させた後. 被印字面に対して光照射を行うことにより、付着したインク中の光 重合性樹脂を重合させて着色剤を被印字面に固着することを特徴 とするインクジヱッ ト印刷方法を提供する。 （請求項 9 )
この方法においては、紫外線照射により活性化される光重合開始 剤を含有するィンクを用い、前記光照射として紫外線照射を行うこ とが好ましい。 （請求項 1 0 )
この場合には、 紫外線照度 1 0 Ό〜 1 0 0 0 0 m J / cm2の条件 で紫外線照射を行うことが好ましい。 （請求項 1 1 )
これにより、 重合反応が十分に行われ、且つ紫外線照射による着 色剤の退色が防止できる。より好ましい紫外線照度は 5 0 0〜 5 0 0 0 m J /cm2 である。
紫外線照射に使用する光源としては、 メタルハラィ ドランプ、 キ セノンランプ、 カーボンアーク灯、 ケミカルランプ、 低圧水銀ラン プ、高圧水銀ランプ等を使用することができる。これらのランプは、 例えば F u s i o n S y s t e m社から、 Hランプ、 Dランプ、 V ランプ等として市販されている。
本発明のィンクジエツ ト印刷方法においては、 光照射を行う前、 光照射と同時、または光照射の後のいずれかのタイ ミングで加熱を 行うことにより、ィンク付着物中の水性溶媒を蒸発させることが好 ましい Q これにより、 重合反応が効率良く行われるため、 より硬く 耐薬品性の高いィンク被膜が短時間で形成される。
この加熱方法としては、被印字面に熱源を接触させて加熱する方 法、被印孛面に熱源を接触させずに、赤外線やマイクロウエーブ（ 2 4 5 0 M h z程度に極大波長を持つ電磁波）等を照射したり、 熱風 を吹き付ける方法等が挙げられる。
本発明はまた、本発明のィンクジエツ ト印刷方法で印字された印 刷物を提供する。 （請求項 1 2 )
本発明はまた、前記水性ィ ンクとして、 二酸化チタン粒子からな る顔料を着色剤として含むものを用い、本発明のィンクジエツ ト印 刷方法でプリン ト基板に印字を行うことを特徴とするプリ ン ト基 板の製造方法を提供する。 （請求項 1 3 )
本発明はまた、前記水性ィンクとして、二酸化チタン粒子からな る顔料を着色剤として含むものを用い、本発明のィンクジエツ ト印 刷方法で印字されたプリ ン ト基板を提供する。 （請求項 1 4 ) 発明を実施するための最良の形態
[第 1実施形態]
ウレタン系オリゴマーが水に分散されているェマルジヨンとし て、 ァシビア （株） 製の 「N R— 4 4 5」 を用意した。 このエマル ジョン中のオリゴマー含有率は 3 8重量％である。
着色剤 Aとして、'二酸化チタン （白色顔料） が水に分散されてい る分散液を用意した。この分散液中の二酸化チタン含有率は 5 5重 量％である。
着色剤: Bとして、 カーボンブラック （黒色顏料） が水に分散され ている分散液を用意した。この分散液中の力一ボンブラック含有率 は 3 0重量％である。
モノマーとして、 新中村化学 （株） 製のジペン夕エリスリ トール ポリアク リ レート 「A— 9 5 3 0」 を用意した。
光重合開始剤として、 チバスペシャルティケミカルズ （株） 製の 「ィルガキュア 1 7 0 0」 を用意した。
湿潤剤として、 エチレングリコ一ルを用意した。
本発明で特に添加する極性溶媒として 2—ピロリ ドンを用意し た。 '
水性溶媒として純水を用意した。
これらの材料を用い、 先ず、液状のモノマーに光重合開始剤を混 合した混合液を調製する。 次に、 高速遊星運動式混合装置を用い、 オリゴマーのェマルジョンを攪拌しながら、前記混合液をゆつ く り 添加する。 これにより水飴状の高粘度液体が得られる。
この液体は、ェマルジヨン状態のオリゴマ一粒子内にモノマーと 光重合閧始剤が存在している液体である。 この液体に、 純水と、 着 色剤 Aまたは Bと、 エチレングリコールと、 2—ピロ リ ドンを添加 してさらに攪拌する。 これにより、 二酸化チタンまたはカーボンプ ラックからなる顔料 （着色剤） と、 ェマルジョン状態のォリゴマ一 粒子内にモノマーが存在している光重合性樹脂と、エチレングリコ —ルと、 2—ピロ リ ドンと、 光重合開始剤 （オリゴマー粒子内に存 在） とを含有している光重合型の水性インクを得る。
なお、 このィンクの作製に際しては、 光 （特に紫外線） を遮断し た環境下で行うことが好ましい。 これに加えて、 ィ ンクの保存環境 も光 （特に紫外線） を遮断した環境とすることにより、 高い保存安 定性が得られる。
( No . 1 - 1 )
着色剤 A (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 上述の方法で水 性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Aの分散液： 2 8 . 0重量部、 オリゴマーのェマルジヨン： 2 0 . 0重量部、モノマ一 ： 8 . 0重量部、 光重合開始剤： 1 . 5重量部、 ェチレングリコール ： 5 . 0重量部、 2 —ピロ リ ドン ： 2 . 0重量部、 純水： 3 5 . 5重 量部とした。
これによ り、得られたィンク中の各成分の含有率は、 二酸化チタ ン粒子 ： 1 5 . 4重量％、 ォリゴマ一 ： 7 . 6重量％、 モノマー ： 8 . 0重量％、 光重合開始剤： 1 . 5重量％、 エチレングリコール ： 5 . 0重量％、 2 —ピロ リ ドン ： 2 . 0重量％となる。
( No . 1 - 2 )
着色剤 A (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 上述の方法で水 性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Aの分散液： 2 8 . 0重量部、オリゴマーのェマルジヨン： 2 0 . 0重量部、 モノマ一 ： 8. 0重量部、 光重合開始剤： 1. 5重量部、 エチレングリコール ： 5. 0重量部、 2 —ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ： 3 2. 5重 量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、二酸化チタ ン粒子： 1 5. 4重量％、 オリゴマー ： 7. 6重量％、 モノマ一 ： 8. 0重量％、 光重合開始剤： 1. 5重量％、 エチレングリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 1 - 3 )
着色剤 A (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 上述の方法で水 性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Aの分散液： 2 8. 0重量部、 オリゴマーのェマルジヨン： 2 0. 0重量部、モノマー ： 8. 0重量部、 光重合開始剤： 1. 5重量部、 エチレングリコール ： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 8. 0重量部、 純水 ： 2 9. 5重 量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、二酸化チタ ン粒子： 1 5. 4重量％、 オリゴマー ： 7. 6重量％、 モノマ一 ： 8. 0重量％、 光重合開始剤： 1. 5重量％、 エチレングリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 8. 0重量％となる。
(No. 1 - 4 ) '
着色剤 B (カーボンブラヅクからなる顔料） を用い、上述の方法 で水性ィ ンクを作製した。 各成分の添加量は、 着色剤 Bの分散液 ： 3 3. 0重量部、 オリゴマーのェマルジヨ ン ： 2 0. 0重量部、 モ ノマ一 ： 8. 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 5重量部、 エチレング リコ一ル ： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5 . 0重量部、 純水 ： 2 7. 5重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、 カーボンブ ラヅク粒子： 9. 9重量％、 オリゴマー： 7. 6重量％、 モノマ一 ： 8. 0重量％、 光重合開始剤： 1. 5重量％、 エチレングリコール ： 5. 0重量％、 2 _ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 1 - 5 )
着色剤 A (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 上述の方法で水 性インクを作製した。 ただし、 2—ピロ リ ドンは添加しなかった。 各成分の添加量は、 着色剤 Aの分散液： 2 8. 0重量部、 ォリゴマ —のェマルジヨン ： 2 0. 0重量部、 モノマ一 ： 8. 0重量部、 光 重合開始剤 ： 1. 5重量部、 エチレングリコール ： 5. 0重量部、 純水 ： 3 7. 5重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、二酸化チタ ン粒子 ： 1 5 . 4重量％、 オリゴマー ： 7. 6重量％、 モノマー ： 8. 0重量％、 光重合開始剤： 1. 5重量％、 エチレングリコール ： 5. 0重量％となる。
(インクジェッ ト印刷による印字）
No. 1 — 1〜： L— 5の各イ ンクを、 セイコーエプソン （株） 製 のインクジェッ トプリン夕一「MJ 5 1 0 C」 のヘッ ド （ 6 4個の ノズル） に充填して、 各インクを用いた印字試験を行った。
先ず、このへヅ ドから普通紙面に向けてィ ンクを吐出することに より、 紙面に所定文字の形状でィンク付着物を形成した。 次に、 こ の普通紙面に対してメ夕ルハライ ドランプから波長 3 6 5 nmの 紫外線を照射した。紫外線照射は、 紫外線照度 2 0 0 0 m J/c m の条件で行った。 これにより、 インク付着物中の光重合性樹脂が 重合して着色剤を含有するィンク被膜となり、着色剤が紙面に固着 された。 その結果、 普通紙面に所定文字の印字がなされた。
また、 各イ ンクを、 前記へヅ ドから、 太陽インキ製造（株）製のレ ジス ト 「P S R 4 0 0 0」からなる膜が形成されたプリン ト基板面 に同様に吐出することにより、所定文字の形状でィンク付着物を形 成した。 次に、 このプリン ト基板を 5 0 °Cで 1 0分間加熱した後、 メタルハラィ ドランプから波長 3 6 5 nmの紫外線を照射した。紫 外線照射は、 紫外線照度 2 0 0 O m J / c m aの条件で行った。 こ れにより、ィンク付着物中の光重合性樹脂が重合して着色剤を含有 するインク被膜となり、 着色剤がプリ ント基板面に固着された。そ の結果、 プリン ト基板面に所定文字の印字がなされた。
(ク リーニング回復性）
No . 1一 1 〜 1 _ 5の各インクを用い、 上記印字試験と同じ方 法で、 A 4の普通紙 1 0 0枚に連続して印字を行うことを 1 0回繰 り返した。 ただし、 最初の印字はノズル内を溶剤で洗浄するクリ一 ニング処理がなされたへッ ドを用いて行い、連続印字を 1回行う毎 に、 印字が正常になされているかどうかをチェックするとともに、 次の印字は再び同じへヅ ドをクリーニングして使用した。この 1 0 回の印字のうち印字が正常になされていた回数を調べた。
(連続印字安定性）
No . 1— 1 ~ 1一 5の各インクを用い、 上記印字試験と同じ方 法で、 A 4の普通紙 5 0 0枚に連続して印字を行った後に、 5 0 0 枚目の印字が欠陥なく行われたかどうかを調べた。この試験は 5回 订つ た。
(鉛筆硬度試験）
No . 1一 1 〜 1 _ 5の各インクを用い、 上記印字試験と同じ方 法でプリ ン ト基板面に印字を行い、 「J I S K 5 4 0 0 (鉛筆引 っ搔き試験手書き法） 」 で規定されている方法に従って、 印字物の 鉛筆硬度を測定した。
(耐薬品性）
No . 1一 1 〜 1— 5'の各インクを用い、 上記印字試験と同じ方 法でプリ ン ト基板面に印字を行った後、このプリン ト基板をェ夕ノ —ル中に 5分間浸潰した。次に、取り出したプリ ン ト基板の印字部 分を歯ブラシで往復 5回擦ることにより、印字部分の耐薬品性を調 ベた。 その結果、 印字が全く剥がれなかった場合を 「A」 、 印字の 一部が剥がれた場合を 「B」 、 印字の全部が剥がれた場合を 「 C」 で評価した。
これらの性能評価の結果を表 1 に示す。
この表 1から、 2—ピロリ ドンを 2. 0〜 8. 0重量％の範囲で 含む No. 1 — 1〜 1— 4のインクは、 2—ピロリ ドンを含まない No. 1— 5 (比較例） のイ ンクと比較して、 インク被膜強度およ び耐薬品性を保持しながら、ィンクジエツ ト印刷用ィンクとして使 用した場合のクリーニング回復性および連続印字安定性に優れて いることが分かる。
[第 2実施形態]
本発明で特に添加する極性溶媒として N—ビニルー 2—ピロリ ドンを使用した以外は、 第 1実施形態と同じ方法で No. 2— 1〜
2 _ 4の水性インクを作製した。 また、 比較例に相当する No. 2 - 5のイ ンクとして、 前記 No. 1 — 5 と同じインクを用意した。 これらの各インクを用いて第 1実施形態と同じ方法で性能評価を 行った。 各インクの組成と性能評価の結果を表 2に示す。
この表 2から、 N—ビニルー 2—ピロリ ドンを 2. 0〜 8. 0重 量％の範囲で含む No. 2— 1〜 2— 4のイ ンクは、 N—ビニル— 2 —ピロ リ ドンを含まない No. 2 - 5 (比較例） のインクと比較 して、 ィ ンク被膜強度および耐薬品性を保持しながら、 インクジェ ッ ト印刷用ィ ンクとして使用した場合のクリーニング回復性およ び連続印字安定性に優れていることが分かる。
[第 3実施形態]
本発明で特に添加する極性溶媒として N—ァク リロイルモルホ リ ンを使用した以外は、 第 1実施形態と同じ方法で No. 3— 1〜
3— 4の水性インクを作製した。 また、 比較例に相当する No. 3 — 5のインクとして、 前記 No. 1 — 5 と同じインクを用意した。 また、 No. 3— 6のインクとして、 前記 No. 1 — 2 と同じインク ( N —ァク リロイルモルホリ ンの代わりに 2 —ピロリ ドンを含有 するイ ンク） を用意した。
これらの各インクを用いて、第 1実施形態と同じクリ一ニング回 復性試験、 鉛筆硬度試験、 耐薬品性試験を行った。 また、 連続印字 安定性を調べる試験として、第 1実施形態と同様に A 4の普通紙 5 0 0枚に連続して印字を行った後に、 5 0 0枚目の印字の ドッ ト抜 けと吐出曲がりについて調べた。
「ドッ ト抜け試験」 では、 ノズルからィンクが吐出されなかった ために印字中のドッ 卜が抜けた数を調べた。 この数は、 6 4個ある ノズルのうちのインクが吐出されなかったノズル数に相当する。 「吐出曲がり試験」では、 6 4個あるノズルのうちノズルからイン クが真下に吐 ttiされず、 斜めに吐出されたノズルの数を調べた。 各ィ ンクの組成と性能評価の結果を表 3に示す。
この表 3から、 Ν —ァクリロイルモルホリ ンを 2 . 0〜 8 . 0重 量％の範囲で含む No . 3— 1〜 3— 4のインクは、 N -ァク リロ ィルモルホリンを含まない No . 3 - 5 (比較例） のインクと比較 して、 ィンク被膜強度および耐薬品性を保持しながら、 インクジェ ッ ト印刷用ィンクとして使用した場合のクリ一ニング回復性およ び連続印字安定性に優れていることが分かる。
また、 N —ァクリロイルモルホリンを含む No . 3— 1〜 3— 4 のインクは、 N —ァクリロイルモルホリンではなく 2—ピロリ ドン を含む No . 3— 6のインクと比較して、 鉛筆硬度が高く、 インク 被膜強度が特に良好であることが分かる。
[第 4実施形態]
第 1実施形態と同じ材料を用い第 1実施形態と同じ方法で、ィン ク成分の配合比が異なる No . 4— 1〜 4 ー 1 7のインクを作製し た。 ただし、 着色剤 Aの代わりに、 二酸化チタン （白色顔料） が 6 0重量％の含有率で水に分散されている分散液（着色剤 C ) を用意 した。
(No. 4一 1 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Aの分散 液 ： 8. 3重量部、 オリゴマーのェマルジヨ ン ： 1 8. 4重量部、 モノマ一 ： 7. 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 エチレン グリコール： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ； 5 5. 3重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、二酸化チタ ン粒子： 5. 0重量％、 オリゴマー： 7. 0重量％、 モノマー： 7. 0重量％、光重合開始剤： 1. 0重量％、エチレングリコール： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4 - 2 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Cの分散 液： 1 6. 7重量部、オリゴマーのェマルジヨン： 1 8. 4重量部、 モノマー ： 7. 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 エチレン グリコ一ル： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ： 4 6. 9重量部とした。
これにより、得られたィンク中の各成分の含有率は、二酸化チタ ン粒子 ： 1 0. 0重量％、 オリゴマー ： 7. 0重量％、 モノマ一 ： . 0重量％、 光重合開始剤： 1. 0重量％、 エチレンダリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4 - 3 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Cの分散 液： 2 5. 0重量部、オリゴマーのェマルジヨン： 1 8. 4重量部、 モノマー ： 7. 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 エチレン グリコール： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ： 3 8. 6重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、 二酸化チタ ン粒子 ： 1 5. 0重量％、 ォリゴマ一 ： 7. 0重量％、 モノマー ： 7. 0重量％、 光重合開始剤： 1. 0重量％、 エチレングリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4— 4 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Cの分散 液： 3 3. 3重量部、ォリゴマ一のェマルジヨン： 1 8. 4重量部、 モノマー ： 7. 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 エチレン グリコ一ル： 5. 0重量部、 2—ピロリ ドン： 5. 0重量部、 純水 ：
3 0. 3重量部とした。
これにより、得られたィンク中の各成分の含有率は、 二酸化チタ ン粒子 ： 2 0. 0重量％、 オリゴマー ： 7. 0重量％、 モノマ一 ： 7. 0重量％、 光重合開始剤： 1. 0重量％、 ェチレングリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4— 5 )
着色剤 C (二酸化 'チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Cの分散 液： 1 6. 7重量部、ォリゴマ一のェマルジヨン： 1 8. 4重量部、 モノマー ： 7. 0重量部、 光重合開始剤 ： 0. 3重量部、 エチレン グリコール ： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ：
4 7. 6重量部とした。
これにより、 得られたインク中の各成分の含有率は、 二酸化チタ ン粒子 ： 1 0. 0重量％、 オリゴマー ： 7. 0重量％、 モノマ一 ： 7. 0重量％、 光重合開始剤： 0. 3重量％、 エチレングリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。 (No. 4 - 6 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Cの分散 液： 1 6. 7重量部、 オリゴマーのェマルジヨン： 2 6. 3重量部、 モノマー ： 3. 0重量部、 光重合開始剤 ： 2. 0重量部、 エチレン グリコール ： 5. 0重量部、 2 _ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ： 4 2. 0重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、二酸化チタ ン粒子： 1 0. 0重量％、 オリゴマー： 1 0. 0重量％、 モノマー ： 3. 0重量％、 光重合開始剤： 2. 0重量％、 エチレングリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4 - 7 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Cの分散 液 ： 1 6. 7重量部、 オリゴマーのェマルジヨン ： 7. 9重量部、 モノマー ： 1. 0. 0重量部、 光重合開始剤 ： 2. 0重量部、 ェチレ ングリコール ： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5 . 0重量部、 純 水 ： 5 3. 4重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、二酸化チタ ン粒子 ： 1 0. 0重量％、 オリゴマー ： 3. 0重量％、 乇ノマ一 ： 1 0. 0重量％、 光重合開始剤： 2. 0重量％、 エチレングリコー ル ： 5 . 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4— 8 ) '
着色剤 B (カーボンブラックからなる顔料） を用い、 第 1実施形 態の方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Bの 分散液： 3 3. 3重量部、 オリゴマーのェマルジヨン ： 1 8. 4重 量部、 モノマー ： 7. 0重量部、 光重合開始剤 ： 1. 0重量部、 ェ チレングリコ一ル： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン： 5. 0重量部、 純水 ： 3 0 . 3重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、 カーボンブ ラヅク粒子 ： 1 0. 0重量％、 オリゴマー ： 7 . 0重量％、 モノマ 一 ： 7 . 0重量％、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量％、 エチレングリコ ール ： 5 . 0重量％、 2 —ピロリ ドン ： 5 . 0重量％となる。
(No. 4 - 9 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Cの分散 液 ： 1 . Ί重量部、 オリゴマーのェマルジヨン ： 1 8. 4重量部、 モノマー ： 7 . 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 エチレン グリコ一ル： 5 . 0重量部、 2 —ピロ リ ドン ： 5 . 0重量部、 純水 ： 5 8. 6重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、二酸化チタ ン粒子： 1 . 0重量％、 オリゴマー： 7 . 0重量％、 モノマー： 7 . 0重量％、光重合開始剤： 1 . 0重量％、 エチレングリコール： 5 . 0重量％、 2 —ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4 - 1 0 )
着色剤 B (カーボンブラックからなる顔料） を用い、 第 1実施形 態の方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Bの 分散液： 3 . 3重量部、 オリゴマーのェマルジョン ： 1 8 . 4重量 部、 モノマ一 ： 7 . 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 ェチ レングリコ一ル ： 5 . 0重量部、 2 —ピロ リ ドン ： 5 . 0重量部、 純水 ： 6 1 . 2重量部とした。
これにより、 得られたインク中の各成分の含有率は、 カーボンブ ラヅク粒子： 1 . 0重量％、 オリゴマー： 7. 0重量％、 モノマー ： 7. 0重量％、 光重合開始剤： 1 . 0重量％、 エチレングリコール ： 5 . 0重量％、 2 —ピロリ ドン ： 5 . 0重量％となる。
(No. 4 - 1 1 ) 着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で氷性ィ ンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Cの分散 液： 4 1 . 7重量部、オリゴマーのェマルジヨン： 1 8. 4重量部、 モノマー ： 7. 0重量部、 光重合開始剤 ； 1 . 0重量部、 エチレン グリコール： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ： 2 1. 9重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、 二酸化チタ ン粒子 ： 2 5. 0重量％、 オリゴマー ： 7. 0重量％、 モノマー ： 7. 0重量％、 光重合開始剤： 1. 0重量％、 エチレングリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4 - 1 2 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、 着色剤 Cの分散 液： 1 6. 7重量部、 オリゴマーのェマルジヨ ン： 1 8. 4重量部、 モノマー ： 1 . 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 エチレン グリコ一ル： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ： 5 2. 9重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、 二酸化チタ ン粒子 ： 1 0. 0重量％、 オリゴマー ： 7. 0重量％、 モノマ一 ： 7. 0重量％、 光重合開始剤： 1. 0重量％、 エチレングリコール ：
5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4 - 1 3 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィ ンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Cの分散 液 ： 1 6. 7重量部、 オリゴマーのェマルジヨン ： 2. 6重量部、 モノマー ： 1 . 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 エチレン グリコール： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ：
6 2. 7重量部とした。 これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、 二酸化チタ ン粒子 ： 1 0. 0重量％、 オリゴマー ： 1 . 0重量％、 モノマー ： 7. 0重量％、光重合開始剤： 1. 0重量％、 ェチレングリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4 - 1 4 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、 着色剤 cの分散 液： 1 6. 7重量部、オリゴマーのェマルジヨン： 1 8. 4重量部、 モノマー ： 7. 0重量部、 光重合開始剤 ： 0. 1重量部、 エチレン グリコ一ル： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ：
4 7. 8重量部とした。
これにより、 得られたィ ンク中の各成分の含有率は、 二酸化チ夕 ン粒子 ： 1 0. ◦重量％、 オリゴマー ： 7. 0重量％、 モノマー ： 7. 0重量％、 光重合開始剤： 0. 1寧量％、 エチレングリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4 - 1 5 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第.1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、 着色剤 Cの分散 液 ： 5 . 0重量部、 オリゴマーのェマルジヨ ン ： 1 8. 4重量部、 モノマ一 ： 7. 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 ェチレン グリコ一ル： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純水 ：
5 8. 6重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、 二酸化チタ ン粒子： 3. 0重量％、 オリゴマー： 7. 0重量％、 モノマ一： 7. 0重量％、光重合開始剤： 1. 0重量％、 エチレンダリコール： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4 - 1 6 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、着色剤 Cの分散 液： 1 6. 7重量部、ォリゴマ一のェマルジヨ ン： 3 9. 5重量部、 モノマー ： 7. 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 エチレン グリコール： 5. 0重量部、 2—ピロリ ドン： 5. 0重量部、 純水 ： 2 5. 8重量部とした。 '
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、二酸化チタ ン粒子： 1 0. 0重量％、 オリゴマー： 1 5. 0重量％、 モノマー ： 7. 0重量％、 光重合開始剤： 1. 0重量％、 エチレングリコール ： 5. 0重量％、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量％となる。
(No. 4 - 1 7 )
着色剤 C (二酸化チタンからなる顔料） を用い、 第 1実施形態の 方法で水性ィンクを作製した。各成分の添加量は、 着色剤 Cの分散 液： 1 6. 7重量部、ォリゴマ一のェマルジヨン： 1 8. 4重量部、 モノマ一 ： 1 5. 0重量部、 光重合開始剤 ： 1 . 0重量部、 ェチレ ングリコール ： 5. 0重量部、 2—ピロ リ ドン ： 5. 0重量部、 純 水 ： 3 8. 9重量部とした。
これにより、 得られたィンク中の各成分の含有率は、二酸化チタ ン粒子 ： 1 0. 0重量％、 オリゴマー ： 7. 0重量％、 モノマー ： 1 5. 0重量％、 光重合開始剤： 1 . 0重量％、 エチレングリコ一 ル ： 5. 0重量％、 2—ピロリ ドン ： 5. 0重量％となる。
この;ようにして、 二酸化チタンまたは力一ボンブラックと、 エマ ルジョン状態のオリゴマ一粒子内にモノマーが存在している光重 合性樹脂と、 エチレングリコールと、 2—ピロリ ドンと、 光重合開 始剤とを含有している光重合型の水性インクが得られた。 No. 4 — 1〜 4— 1 7の各ィンクにおいて、 2—ピロリ ドンの含有率およ びエチレングリコ一ルはそれそれ 5重量％で一定であるが、その他 の成分の含有率は異なる。
これらの各ィンクの性能評価を行った。先ず、 各ィ ンクの分散安 定性を調べる試験として、各ィンクを常温で 1週間静置した後のィ ンクの分散状態を調べた。その結果、 ィンク中に沈殿物が全く生じ ていなかった場合を 「〇」、 沈殿物が生じていたり層分離が生じて いた場合を 「 X」 とした。
また、各ィンクの吐出性を調べる試験として、 各イ ンクを第 1実 施形態と同じインクジエツ トプリ ン夕一「M J 5 1 0 C」のへヅ ド に充填して、ヘッ ドのノズルからインクが吐出できるかどうかを調 ベた。 吐出できた場合を 「〇」 、 吐出できなかった場合を 「X」 と した。
また、各インクについて、 第 1実施形態と同じクリーニング回復 性試験および鉛筆硬度試験を行った。印字条件は第 1実施形態の印 字試験と同じにした。 さらに、 各イ ンクの印字濃度を調べる試験として、 第 1実施形態 の印字試験と同じ印字条件で、同じプリン ト基板に対する印字試験 を行い、 印字された文字が目視で確認できるかどうかを調べた。視 認できた場合を 「〇」 視認できなかった場合を 「X」 とした。
各ィンクの組成と性能評価の結果を表 4に示す。
この表 4から、この構成の水性ィンクにおける各成分の含有率に ついて以下のことが分かる。 着色剤の含有率については、 3 . 0重 量％以上であるとプリ ント基板への印字が目視で確認でき、 2 5 . 0重量％になるとインクが吐出できなくなる。
オリゴマーの贪有率については、 1 . 0重量％であるとインクの 分散安定性およびィ ンクジエツ トノズルからの吐出性が悪く、紫外 線を照射してもィンク被膜が十分に硬化されない。 1 5 . 0重量％ であるとインクがインクジェッ トノズルから吐出できない。
モノマーの含有率については、 1 . 0重量％であるとイ ンク被膜 の硬さが不十分である。 1—5 . 0重量％であると、 インクの分散安 定性が悪く沈殿物が生じるとともに、インクがインクジェッ トノズ ルから吐出できない。
光重合開始剤の含有率については、 0 . 1重量％であるとインク 被膜の硬さが不十分である。 なお、 光重合開始剤を 2 . 0重量％を 超えて含有させても光重合開始剤の効果は変わらない。
以上のことから、 二酸化チタンまた.はカーボンブラックを 3重 量％以上 2 0重量％以下の割合で含有し、ェマルジョン状態のォリ ゴマー粒子内にモノマ一が存在している光重合性樹脂を、ォリゴマ — (ウレタン系オリゴマーおよびモノマー（ペン夕エリスリ トール ポリアク リ レート）各々 3重量％以上 1 0重量％以下の割合で含有 し、 エチレングリコールを 5重量％含有し、 2 —ピロ リ ドンを 5重 量％含有し、 光重合開始剤を 0 . 3重量％以上 2 . 0重量％以下の 割合で含有している光重合型の水性ィンクは、ィンクの分散安定性. インクジエツ トノズルからの吐出性、インクジエツ ト印刷による連 続印字性、 ィンク被膜の硬度、 プリン ト基板への印字特性の全ての 点において良好であることが分かる。
[第 5実施形態]
第 1実施形態と同じ材料を用い第 1実施形態と同じ方法で、ィン ク成分の配合比が異なる No . 5— 1〜 5— 1 0のインクを作製し た。
この実施形態では、 本発明で特に添加する極性溶媒として、 2— ピロリ ドン、 N—ァクリロイルモルホリン、 および N—ビニルー 2 一ピロリ ドンのいずれかを、または 2—ピロ リ ドンと N—ァクリロ ィルモルホリンの両方を表 5に示す各含有率で含有させた。
着色剤としては、 第 1実施形態で挙げた着色剤 A (二酸化チタン からなる顔料） を、 ィンク中の含有率が 1 5 . 4重量％となるよう に含有させた。オリゴマーはインク中の含有率が 7 . 0重量％とな るように含有させた。 モノマーの含有率を 7 . 0重量％、 光重合開 始剤の含有率を 1 . 0重量％、 エチレングリコールの含有率を 5 . 0重量％とした。
これらの各ィンクの性能評価を行った。先ず、 各ィンクの分散安 定性を調べる試験として、各インクを 5 0 °Cのオープンに 1 0 日間 放置した後のィンクの分散状態を調べた。その結果、 ィンク分散状 態に変化がなかった場合を 「〇」、 凝集物が発生して沈殿物してい た場合を 「 X」 とした。 また、 各インクについて、 第 1実施形態と 同じク リーニング回復性試験を行った。印字条件は第 1実施形態の 印字^験と同じにした。
各ィンクの組成と性能評価の結果を表 5に示す。
この表 5から、 本発明で特に添加する極性溶媒として、 No . 5 — 1 , 5— 5 , 5— 6のように、 2—ピ.口リ ドン、 N —ァク リロイ ルモルホリ ン、および N —ビニルー 2—ピロ リ ドンのいずれかを単 独でイ ンク中に 1 0重量％含有させた場合よりも、 No . 5— 2〜 5— 4のように、 2—ピロリ ドンと N —ァク リロイルモルホリンの 両方を合計含有率で 1 0重量％となるように含有させた場合の方 が、 ク リ一ニング回復性が高いことが分かる。 これらのうち、 2— ピロリ ドンと N —ァクリロイルモルホリンを 1 ： 1で含有する No . 5— 3は、 ク リ一二ング回復性が特に高く、 インクジェッ ト印刷用 インクとして特に優れていることが分かる。
また、 No . 5— 7は、 2 —ピロリ ドンと N —ァクリロイルモル ホリンを 1 ： 1で含有し、 ィンク中の合計含有率が 4 . 0重量％で あるが、 No . 5— 1 , 5— 5 , 5— 6のように、 2 —ピロリ ドン、 N —ァク リロイルモルホリ ン、および N —ビニルー 2—ピロ リ ドン のいずれかを単独でィンク中の合計含有率 1 0 . 0重量％含有して いる場合よりも、 ク リーニング回復性に優れていることが分かる.。 さらに.、 o . 5— 8〜 5 — 1 0のように、 2 —ピロリ ドン、 N —ァクリロイルモルホリン、および N —ビニル一 2—ピロ リ ドンの いずれかを単独でィ ンク中に 1 2 . 0重量％含有させると、 分散安 定性およびク リ一ニング回復性が悪くなり、この実施形態の組成の インクでは、インクジエツ ト印刷用インクとして好適には使用でき ないことが分かる。 ，
a
Figure imgf000031_0001
※共 ffi^:オリゴマ- 7.6¥¾モノマ- 8.0wt%， 離溯 1.5wt%,iチレングリコ-ル 5wt%, 残部水
[表 2] '
Figure imgf000031_0002
※共 分：オリゴマ- 7.6 んモパ- 8·(Μ%, 離娜1.5 ん1チレングリコ-ル 5 °ん 残部水 [表 3]
Figure imgf000031_0003
※共 ¾¾^:オリゴマ- 7.6v モノマ- 8.(Μ%， 翻台剤 l.Sw ，エチレングリコ-ル 5w¾ 残部水 インク の違い M) 性 能 評 価
No. 顔料 オリゴマ- - 離台剤 分殿定性 吐離 クリ-ニング回復性 印字
4-1 5.0 (Ti02) 7.0 7.0 1.0 〇 〇 10/10 - 〇 5H 4
4-2 lO.O(TiOa) 7.0 7.0 1.0 〇 〇 8/10 〇 5H
4-3 15.0(TiO2) 7.0 7.0 1.0 〇 〇 8/10 〇 4H
4-4 20.0(Ti02) 7.0 7.0 1.0 〇 〇 7/10 〇 3H
4-5 10.0(Ti02) 7.0 7.0 0.3 〇 〇 9/10 〇 3H
4-6 10.0(Ti02) 10.0 3.0 2.0 〇 8/10 〇 4H
。
4-7 10.0(Ti0 ί2-) 3.0 10.0 2.0 〇 〇 6/10 〇 3H
4-8 10.0(C.B.) 7.0 7.0 1.0 〇 〇 9/10 〇 5H
4-9 1.0(Ti02) 7.0 7.0 1.0 〇 〇 9/10 X 4H
4-10 1.0(C.B.) 7.0 7.0 1.0 〇 〇 靡 X 5H
4-11 25.0(Ti02) 7.0 7.0 1.0 X X
一 ―
4-12 10.0(Ti02) 7.0 1.0 1.0 〇 〇 9/10 〇 H
4-13 10.0(Ti02) 1.0 7.0 1.0 X X
4-14 10.0(TiO2) 10.0 7.0 0.1 〇 〇 9/10 〇 2B
4-15 3.0(Ti02) 7.0 1.0 1.0 〇 〇 8/10 〇 2H
4-16 10.0(TiO2) 15.0 7.0 1.0 X X
4-17 7.0 15.0 1.0 X- X
※共 ：エチレング', 1コ-ル 5 t%， 2-ピロリ卜'ン 5wt%,残部水
[表 5]
Figure imgf000033_0001
： Ti0215.#t%，オリゴマ- 7.(M¾,モノマ- 7.0wt¾， ¾台剤 1.0¥¾， エチレングリコ-ル 5¥t%，残部水
産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明の光重合型水性ィンクによれば、 ィ ンク被膜の強度ゃ耐薬品性を保持しながら、ィンクジエツ ト印刷用 インクとして優れた性質 （分散安定性、 印字安定性、 クリーニング 回復性等） が得られる。
特に、インク中に 2—ピロ リ ドンおよび N —ァクリロイルモルホ リンを合計含有率が 1 0 . 0重量％以下となる割合で含有させるこ とによって、 インクジヱヅ ト印刷用インクとして優れた性質（分散 安定性やク リーニング回復性等） が得られる。
特に、光重合性樹脂と反応する反応基を有する極性溶媒を含有さ せることにより、インクジエツ ト印刷で使用した場合の印字安定性 が著しく高く、光照射後に得られるィンク被膜強度が著しく高くな る o
また、 本発明のィン ジ工ッ ト印刷方法によれば、 プリン ト基板 への印字も可能である。従来、 プリン ト基板への印字はスクリーン 印刷で行われていたが、本発明の方法によりインクジエツ ト印刷で 行うことにより、プリン ト基板への印字の際にィンクの使用量を大 幅に少なくすることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 少なく とも、 着色剤と、 光重合性樹脂と、 光重合開始剤と、 水 性溶媒とを含有している光重合型の水性インクにおいて、
光重合性樹脂は、 ェマルジョン状態のオリゴマ一粒子と、 このォ リゴマ一粒子内に存在するモノマーとで構成され、
2—ピロ リ ドン、 N —ァク リロイルモルホリン、 および N —ビニ ルー 2 —ピロリ ドンのいずれか 1種または 2種以上からなる極性 溶媒を、 0 . 1重量％以上 1 0重量％以下の割合で含有しているこ とを特徴とする水性インク。
2 .前記極性溶媒として 2—ビロ リ ドンおよび N —ァクリ ロイルモ ルホリ ンを含有する請求の範囲第 1項記載の水性インク。
3 . 少なく とも、 着色剤と、 光重合性樹脂と、 光重合開始剤と、 水 性溶媒とを含有している光重合型の水性ィ ンクにおいて、
光重合性樹脂と反応する反応基を有する極性溶媒を含有してい ることを特徴とする水性ィンク。
4 . 光重合性樹脂は、 ェマルジョン状態のォリゴマ一粒子と、 この ォリゴマー粒子内に存在するモノマ一とで構成されている請求の 範囲第 3項記載の水性ィンク。
5 .前記極性溶媒以外の高沸点有機溶剤からなる湿潤剤を含有する ことを特徴とする請求の範囲第 1乃至 4項のいずれか 1項に.記載 の水性インク。
6 .前記ォリゴマーとしてウレ夕ン系オリゴマーを、 3重量％以上 1 0重量％以下の範囲で含有し、
前記モノマ一としてジペン夕エリスリ ト一ルポリアク リ レート を、 3重量％以上 1 0重量％以下の範囲で含有し、
2—ピロリ ドンおよび N —ァク リロイルモルホリンを、合計で 0 1重量％以上 1 0重量％以下の割合で含有し、 光重合開始剤を 0 . 3重量％以上 2 . 0重量％以下の割合で含有 し、 エチレングリコールを 2重量％以上 2 0重量％以下の割合で 含有し、 着色剤として二酸化チタン粒子からなる顔料を、 3重 量％以上 2 0重量％以下の割合で含有することを特徴とする請求 の範囲 1または 4項に記載の水性ィンク。
7 .請求の範囲第 1乃至 6項のいずれか 1項に記載の水性イ ンクの 製造方法において、
オリゴマーが水に分散されているェマルジヨンにモノマ一を添 加して攪拌することにより、ェマルジョン状態のォリゴマ一粒子内 にモノマーを存在させる工程を行った後に、この工程で得られた液 体に対して光重合性樹脂以外の成分を添加することを特徴とする ィンク製造方法。
8 .前記工程でェマルジョンにモノマーおよび光重合開始剤を添加 して攪拌することを特徴とする請求の範囲第 7項記載のイ ンク製 造方法。
9 .請求の範囲第 1乃至 6項のいずれか 1'項に記載の水性ィンクを イ ンクジェヅ ト装置で吐出することにより、被印字面に前記イ ンク を所定形状に付着させた後、
被印字面に対して光照射を行うことにより、付着したィンク中の 光重合性樹脂を重合させて着色剤を被印字面に固着することを特 徴とするインクジ工ッ ト印刷方法。
1 0 .紫外線照射により活性化される光重合開始剤を含有するィン クを用い、前記光照射として紫外線照射を行うことを特徴とする請 求の範囲第 1 0項に記載のィンクジエツ ト印刷方法。
1 1 . 紫外線照度 1 0 0〜： L 0 0 0 0 m J Z cmsの条件で紫外線照 射を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 0項に記載のィ ンクジ エツ ト印刷方法。
1 2 .請求の範囲第 9乃至 1 1項のいずれか 1項に記載のィンクジ エツ ト印刷方法で印字された印刷物。
1 3 .前記水性ィンクとして、 二酸化チタン粒子からなる顔料を着 色剤として含むものを用い、請求の範囲第 9乃至 1 1項のいずれか 1項に記載のィンクジエツ ト印刷方法でプリ ン ト基板に印字を行 うことを特徴とするプリ ント基板の製造方法。
1 4 .前記水性ィンクとして、 二酸化チタン粒子からなる顔料を着 色剤として含むものを用い、請求の範囲第 9乃至 1 1項のいずれか 1項に記載のィンクジエツ ト印刷方法で印字されたプリン ト基板。
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