説明

印刷インク

本発明は、25℃で30mPas以下の粘度を有する放射線硬化性インクジェットインクであって、環状単官能性(メタ)アクリレートモノマーを含む少なくとも2つの単官能性(メタ)アクリレートモノマーおよび2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、N−ビニルアミド、N−アクリロイルアミンまたはそれらの混合物から選択される単官能性モノマー、多官能性(メタ)アクリレートモノマー、重合性(メタ)アクリレートオリゴマー、ラジカル光開始剤、および着色剤を含むインクに関する。該インクは、好ましくはオープンリール式印刷において、および基材が積み重ねられる印刷において使用される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、印刷インク、特にブロッキングが問題となる用途、例えばオープンリール式(reel-to-reel)のインクジェット印刷などで使用するためのインクに関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット印刷では、黒インク、白インクまたはカラーインクの微小液滴が、1つまたは複数のリザーバまたはプリントヘッドから狭いノズルを通して、リザーバと相対的に移動する基材上に制御下された状態で噴射される。噴射されたインクは、基材上に画像を形成する。高速印刷するには、インクがプリントヘッドから迅速に流れなければならず、これが起こることを確保するために、使用中それらは一般的には25℃で100mPas(cP)以下の低粘度を有さなければならないが、ほとんどの用途においてその粘度は50mPas以下、多くの場合30mPas以下でなければならない。一般的には、ノズルを通して噴射されるとき、そのインクは、多くの場合約40℃に上げられた噴射時の温度で、25mPas未満、好ましくは10〜12mPas、理想的には10.5mPasの粘度を有する(周囲温度ではそのインクは、はるかに高い粘度を有し得る)。そのインクはまた、リザーバまたはノズルにおける乾燥やクラスト形成に対して耐性を持たなければならない。
【0003】
これらの理由により、周囲温度付近で使用するためのインクジェットインクは、通常、多量の流動性液体ビヒクルまたは溶媒を含むように調合される。インクジェットインクの1つの通常のタイプでは、この液体は水である−例えばHenry R.Kang、Journal of Imaging Science 35(3)、179〜188頁(1991年)を参照されたい。このような系では、水の蒸発によりヘッドにおいてインクが乾燥しないことを確保するように多くの努力を払わなければならない。別の通常のタイプでは、その液体は低沸点の溶媒または溶媒の混合物である。例えば欧州特許第0314403号および欧州特許第0424714号を参照されたい。残念ながら、大きな割合の水または溶媒を含むインクジェットインクは、印刷後、溶媒の蒸発または基材への吸収のいずれかによってインクが乾燥するまで操作することができない。この乾燥工程は、しばしば時間がかかり、多くの場合(例えば、熱感受性の基材、例えば紙などに印刷するとき)加速することができない。
【0004】
本発明において使用される別のタイプのインクジェットインクは、光開始剤の存在下で、通常は紫外線による照射により重合する、モノマーと称される不飽和有機化合物類を含有する。このタイプのインクは、印刷物を乾燥させるために液相を蒸発させる必要がなく、代わって印刷物を露光することにより硬化させる、穏やかな(moderate)温度で溶媒を蒸発させるよりも速いプロセスである利点を有する。かかるインクジェットインクでは、低粘度を有するモノマー類を用いることが必要である。
【0005】
オープンリール式(reel-to-reel)印刷は、インクジェットインクに対して特有の要求を有する。図1は、オープンリール式プリンター2を示す。基材4は、基材リール6にしっかりと巻かれている。その基材リール6は、基材2を、ガイドリール8を介してインクジェット印刷ステーション10まで送達するために動かされる。その基材2は、矢印によって示されている印刷方向Pに移動する。印刷ステーション10において、インクは、図1に概略的に示されているプリントヘッド14により塗布される。安定化リール(stabilising reel)16は、インクが塗布される安定なウェブを提供するために位置づけられている。該基材が印刷ステーション10を通過するとき該インクはUV乾燥機18によって硬化される。該基材2は、その後受けリール12に集積される。
【0006】
オープンリール式印刷は、連続法であり、それ故、該基材、つまりそこに印刷されたインクは、放射線源(radiation source)の下をワンパスするだけである。すなわち、オープンリール式印刷はシングルパス用途(single pass application)である。これにより該インクが受ける照射は少量となることが余儀なくされ、しかしながら同時に該インクは、基材がリールからリールに移動する速度ゆえに迅速に硬化しなければならない。その上、ドットゲイン要件(dot gain requirements)を得るためには低出力が必要であるために、低出力のピンニングランプ(pinning lamps)が各プリントヘッドのカラー塗布の間で使用される(カラー間ピンニング(inter-colour pinning))。
【0007】
オープンリール式印刷は、シングルパス用途であるために、彩度を得るための機会は1回しかない。このため、高い顔料添加量および/または高いフィルム重量が必要である。高い顔料添加量および高いフィルム重量は両方ともインクの成分による放射線の吸収に対して不利に働くために、このことは放射線硬化性成分の性質にさらなる要求となる。
【0008】
オープンリール式印刷の結末は、基材2が受けリール12に集結することである。印刷した基材の層上への層の蓄積は、受けリール中に顕著な温度および圧力をもたらし、その結果、該インクはブロッキングを引き起こす傾向を有する、すなわち、該インクは受けリール12が巻きを解かれるとき該基材2の非印刷面にくっつく傾向を有する。ブロッキングの回避は、それ故、オープンリール式印刷インクにおいては必須である。
【0009】
基材がプリンター中に装填され、該プリンターが、そこで印刷し、その印刷された基材をお互いの上に積み重ねるフラットベッドインクジェットプリンターを用いる自動および半自動印刷プロセスにおいて、同じ問題が起こることが同様に見出されている。自動化されたプロセスの状態では、著しい圧力が印刷された基材の重量の下で集積され得る。この場合もやはり、自動化および半自動化プロセス用に設計された印刷インクにおいて、ブロッキングの回避はそれ故不可欠である。
【0010】
しかしながら、ブロッキングを避けたとしても、該インクは、もちろん印刷される基材に付着することができなくてはならず、インクの調合に競合する要求となる。一般的な基材は、ポリオレフィン類、例えばインク配合者にはさらなる難問を示すトップコートありとなしの両方のポリプロピレンおよびポリエチレンなどである。
【0011】
この背景に対して、該インクジェットインクは、また、上記のようにインクジェットインクに対して一般的な要件である低粘度の要件を満たさなければならない。低粘度を得ることは、高い顔料添加量では特別な難問であり得る。スクラッチ耐性を高めるための必須成分であるオリゴマーの添加も粘度を高める傾向がある。
【発明の概要】
【発明が解決しょうとする課題】
【0012】
それ故、特にポリオレフィン基材に対してブロッキングが問題であり得るオープンリール式印刷およびその他の印刷プロセスに適するインクジェットインクを調合しようと試みる中には多数の競合因子が存在する。当技術分野にはそれ故、粘度、硬化速度、付着力範囲およびブロッキング耐性の競合因子の間のバランスを達成するインクに対する要求が存在し続けている。
【課題を解決するための手段】
【0013】
したがって、本発明は、25℃で30mPas以下の粘度を有する放射線硬化性インクジェットインクであって、
環状単官能性(メタ)アクリレートモノマーを含む少なくとも2つの単官能性(メタ)アクリレートモノマーおよび2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、
N−ビニルアミド、N−アクリロイルアミンまたはそれらの混合物から選択される単官能性モノマー、
多官能性(メタ)アクリレートモノマー、
重合性(メタ)アクリレートオリゴマー、
ラジカル光開始剤、および
着色剤
を含むインクを提供する。
【0014】
これらの因子は、該インクジェットインク配合物の上記の成分を注意深く選択することによって均衡させることができることが見出された。
【0015】
本発明をここでオープンリール式印刷用のプリンターを示す図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】オープンリール式印刷用のプリンターを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明は、主としてオープンリール式印刷に適したインクジェットインクを対象とし、図1と関連付けて前記で記したプリンターは、本インクと共に使用するのに適している。
【0018】
本発明のインクジェットインクは、前記で述べたように、主として硬化によって、すなわち、存在するモノマー類およびオリゴマー類の重合によって乾燥し、故に、放射線硬化性インクである。該インクは、それ故、該インクの乾燥をもたらす水または揮発性有機溶媒の存在を、かかる成分の存在は許容され得るものの、必要としない。しかしながら、好ましくは、本発明のインクジェットインクは、水および揮発性有機溶媒を実質的に含まない。
【0019】
前記で説明したように、インク配合者は、オープンリール式印刷用途および印刷された基材に類似の圧力が加えられる用途向けのインクジェットインクを調合するには重要な課題に立ち向かうことになる。一定の単官能性(メタ)アクリレートモノマー類、N−ビニルアミドおよび/またはN−アクリロイルアミンモノマー類、多官能性(メタ)アクリレートモノマーならびに重合性(メタ)アクリレートオリゴマーの組合せが、粘度、硬化速度、付着力範囲およびブロッキング耐性の優れた均衡を提供することが今や見出された。
【0020】
少なくとも2つの単官能性(メタ)アクリレートモノマーおよびN−ビニルアミド、N−アクリロイルアミンまたはそれらの混合物から選択される少なくとも1つの単官能性モノマーの合計量は、好ましくは、インクの合計重量に基づいて少なくとも25重量%である。
【0021】
該環状単官能性(メタ)アクリレートモノマーは、アルコール部分が環状である、すなわち、該(メタ)アクリレート単位の酸素原子に共有結合している基が環状であるアクリル酸もしくはメタクリル酸のエステルから成る。該環状の基は、飽和または芳香族を含めて不飽和であり得る。該置換基は、一般的にはシクロアルキル、アリールおよびそれらの組合せであり、そのいずれもヘテロ原子が介在していてもよい。当技術分野において通常使用される置換基の非限定の例としては、C3〜18シクロアルキル、C6〜10アリールおよびそれらの組合せ、例えばC6〜10アリール−またはC3〜18シクロアルキル置換C1〜18アルキルなどが挙げられ、そのいずれもが、1〜10個のヘテロ原子、例えば酸素または窒素などが介在していてもよく、窒素については上記の置換基のどれかによってさらに置換されていてもよい。好ましい環状単官能性(メタ)アクリレート類としては、以下のモノマー類およびそれらの混合物が挙げられる:
【0022】
【化1】

【0023】
本発明のインクジェットインクにおいては、CTFAおよびPEAが好ましく、PEAは特に好ましい。かくして、好ましい実施形態において、本発明は、25℃で30mPas以下の粘度を有する放射線硬化性インクジェットインクを提供し、該インクは、CTFAおよびPEAから選択される環状単官能性(メタ)アクリレートモノマーを含む少なくとも2つの単官能性(メタ)アクリレートモノマー、および2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート;N−ビニルアミド、N−アクリロイルアミンまたはそれらの混合物から選択される単官能性モノマー;多官能性(メタ)アクリレートモノマー;重合性(メタ)アクリレートオリゴマー;ラジカル光開始剤;よび着色剤を含む。
【0024】
該インク中の環状単官能性(メタ)アクリレートモノマーの合計量は、好ましくは、インクの合計重量に基づいて10から25重量%までである。
【0025】
2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EOEOEA)は、既知のモノマーであり、それは188の分子量を有し、次式:
【0026】
【化2】

を有する。
【0027】
該インク中の2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート合計量は、好ましくは、インクの合計重量に基づいて5から15重量%までである。
【0028】
N−ビニルアミド類は当技術分野では周知のモノマーであり、詳細な説明はそれ故必要ではない。N−ビニルアミド類はアミドの窒素原子に結合したビニル基を有し、それはさらに類似の様式で(メタ)アクリレートモノマー類に置換され得る。
【0029】
好ましい例は、N−ビニルカプロラクタム(NVC)およびN−ビニルピロリドン(NVP):
【0030】
【化3】

であり、NVCが特に好ましい。
【0031】
同様に、N−アクリロイルアミン類も当技術分野では周知である。N−アクリロイルアミン類もアミドに、ただしカルボニル炭素原子を介して、結合したビニル基を有し、やはり類似の様式で(メタ)アクリレートモノマー類にさらに置換され得る。命名法に関しては、用語「アクリロイル」は、カルボニル基を含むので該アミドは実際にはアミンとして名づける。
【0032】
好ましい例は、N−アクリロイルモルホリン(ACMO):
【0033】
【化4】

である。
【0034】
かくして、N−ビニルアミド、N−アクリロイルアミンまたはそれらの混合物から選択されるモノマーは、好ましくは、N−ビニルカプロラクタム(NVC)、N−ビニルピロリドン(NVP)、N−アクリロイルモルホリン(ACMO)およびそれらの混合物から好ましくは選択される。N−ビニルアミド、N−アクリロイルアミンまたはそれらの混合物から選択されるモノマーは、該インク中に該インクの合計重量に基づいて10から25重量%までの合計量で好ましくは存在する。
【0035】
本発明のインクは、また、多官能性(メタ)アクリレートモノマーを含む。かかるモノマー類は、当技術分野では周知であり、2以上の官能性を有し、一般的には25℃で2mPas未満の粘度および450未満の分子量を有する。2、3または4の官能性が好ましく、好ましくはこのモノマーは二官能性モノマーである。好ましい多官能性(メタ)アクリレートモノマー類としては、ジプロピレングリコールジアクリレート(DPGDA)、ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)、トリプロピレングリコールジアクリレート(TPGDA)、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート(NPG(PO)DA)およびそれらの混合物が挙げられ、特に好ましい多官能性(メタ)アクリレートモノマーは、ジプロピレングリコールジアクリレート(DPGDA)である。
【0036】
多官能性(メタ)アクリレートモノマーの合計量は、インクの合計重量に基づいて5から15重量%までである。
【0037】
該インクは、また、重合性(すなわち硬化性)(メタ)アクリレートオリゴマーを含有する。用語「重合性オリゴマー(polymerisable oligomer)」は、当技術分野におけるその標準的意味を有し、すなわち、該成分は、部分的に反応して、さらなる重合が可能である複数の繰り返しモノマー単位を有するプレポリマーを形成する。該オリゴマーは、硬化性の、例えばUV硬化性の(メタ)アクリレートである。該オリゴマーは、少なくとも450の分子量を好ましくは有する。その分子量は、好ましくは4,000以下、より好ましくは2,000以下、最も好ましくは1500以下である。該オリゴマーの官能度は、架橋の程度、したがって硬化したインクの性質を決定する。該オリゴマーは、好ましくは、それが平均して1分子当り1個より多い反応性官能基を含有することを意味する多官能性である。その平均官能度は、好ましくは2から6まで、より好ましくは2から4まで、最も好ましくは3である。
【0038】
このタイプのUV硬化性オリゴマー類は、当技術分野では周知である。該オリゴマーは、ビスフェノールA、ポリエステル、ポリエーテル、アミン変性ポリエステル、アミン変性ポリエーテル類またはウレタンに好ましくは基づいている。例としては、UCB Chemicalsにより供給されるEbecryl(登録商標)81およびEbecryl(登録商標)83、ならびにBASFにより供給されるLR8869およびLR8996が挙げられる。特に好ましい例は、1分子当り平均3つのアクリレート官能基および600の分子量を有するポリエーテルアクリレートオリゴマーであるEbecryl(登録商標)81である。
【0039】
重合性(メタ)アクリレートオリゴマーの合計量は、該インクの合計重量に基づいて、好ましくは5から35重量%まで、最も好ましくは15から30重量%までである。
【0040】
モノマー類は、繰り返し単位がないことでオリゴマー類と区別することができる。モノマー類は、450未満、より多くの場合300未満の分子量を一般的には有する。
【0041】
環状単官能性(メタ)アクリレートモノマー、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、N−ビニルアミドおよび/またはN−アクリロイルアミン、多官能性(メタ)アクリレートモノマーならびに重合性(メタ)アクリレートオリゴマーの上記の組合せが、オープンリール式印刷などに対して望ましい性質を有するインクを提供することが見出された。該インクが非環式炭化水素単官能性(メタ)アクリレートモノマーを好ましくは実質的に含まないことがさらに見出された。実質的に含まない(substantially free)とは、微量(trace amount)は許容され得るがこの成分は好ましくは避けることを意味する。非環式炭化水素単官能性(メタ)アクリレートモノマーは、当技術分野では既知であり、アルコール部分が非環式炭化水素である、すなわち(メタ)アクリレート単位に共有結合している基が非環式炭化水素であるアクリル酸またはメタクリル酸のエステルから成る。該非環式炭化水素基は、飽和または不飽和であってよく、ヘテロ原子は含有しない。そのアルキル基は、一般的にはC6〜20アルキル基であり、一般的な例としては、オクタデシルアクリレート(ODA)、トリデシルアクリレート、イソデシルアクリレート(IDA)およびラウリルアクリレートが挙げられる。
【0042】
単官能性(メタ)アクリレートモノマーとしての2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートを選択することにより、その他の単官能性(メタ)アクリレートモノマー類を超え、特に構造的に類似しており類似した物理的性質を有する非環式炭化水素単官能性(メタ)アクリレートモノマー類を超えるような改良された性質をもたらすことは驚きである。例えば、ODAおよびEOEOEAは、それぞれ200と188の類似した分子量、および、それぞれ−65℃と−54℃のホモポリマーについての類似したガラス転移温度を有する。しかしながら、下記の実施例で示されるように、オープンリール式印刷用途において、EOEOEAはODAより性能が優れている。
【0043】
前記で記載した成分に加えて、該組成物は、照射下(例えば紫外線による)で該モノマー類の重合を開始する光開始剤を含む。好ましいのは照射と同時にフリーラジカルを発生する光開始剤(フリーラジカル光開始剤)、例えば、ベンゾフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、ビス(2,6−ジメチルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシドまたはそれらの混合物などである。かかる光開始剤類は既知であり、例えば、商標名Irgacure、Darocur(Cibaから)およびLucerin(BASFから)で市販されている。
【0044】
好ましくは、該光開始剤は、該インクの合計重量に基づいて、1から20重量%、より好ましくは5から15重量%存在する。
【0045】
放射線の波長と使用される光開始剤系の性質とは、もちろん適合しなければならない。該インクは、化学線、例えば、UV、X線、電子線などの照射によって硬化するが、UV硬化が好ましい。
【0046】
本発明のインクジェットインクは、また、該インクの液状媒体中に溶解または分散させることができる着色剤も含む。好ましくはその着色剤は分散性顔料である。市販の着色剤としては、商標名Paliotol(BASF株式公開会社から入手可)、Cinquasia、Irgalite(両方ともCiba Speciality Chemicalsから入手可)およびHostaperm(Clariant UKから入手可)で販売されているものが挙げられる。該顔料は、任意の所望される色のもの、例えば、Pigment Yellow 13、Pigment Yellow 83、Pigment Red 9、Pigment Red 184、Pigment Blue 15:3、Pigment Green 7、Pigment Violet 19、Pigment Black 7などである。特に有用なのは、黒および三色(CYM)プロセス印刷に必要な色である。顔料の混合物を使用することができる。
【0047】
存在する顔料の合計の割合は、該インクの合計重量に基づいて、好ましくは0.5から15重量%まで、より好ましくは1から10重量%までである。
【0048】
本発明のインクはフリーラジカル機構により硬化するが、本発明のインクは、また、ラジカルおよびカチオン機構によって硬化するいわゆる「ハイブリッド」インクでもあり得る。本発明のインクジェットインクは、1実施形態において、それ故、少なくとも1つのカチオン硬化性モノマー、例えば、ビニルエーテルなど、および少なくとも1つのカチオン光開始剤、例えば、ヨードニウムまたはスルホニウム塩、例えばジフェニルヨードニウムフルオリドおよびトリフェニルスルホニウムヘキサフルオホスフェートなどをさらに含む。適当なカチオン光開始剤としては、Union Carbide UV1−69シリーズ、Deuteron UV 1240およびIJY2257、Ciba Irgacure 250およびCGI 552、IGM−C440、Rhodia 2047およびUV9380cが挙げられる。
【0049】
当技術分野で既知の種類のその他の成分を特性または性能を改善するために該インク中に存在させることができる。これらの成分は、例えば、界面活性剤類、消泡剤類、分散剤類、光開始剤に対する相乗剤類(synergists)、熱または光による劣化に対する安定剤類、付香剤類、フローまたはスリップ助剤類、殺生剤類および識別トレーサ類であり得る。
【0050】
本発明は、また、上記のインクを用いるインクジェット印刷の方法および硬化したそのインクをその上に有する基材を提供する。該インクは、オープンリール式インクジェット印刷で有利に使用することができる。したがって、本発明は、また、本明細書に記載のインクジェットインクを基材に印刷するステップとその基材を基材リールから受けリールに移動させるときそのインクを硬化させるステップとを含むオープンリール式インクジェット印刷の方法も提供する。別法では、該インクは、印刷された基材が別の基材上に積み重ねられるものである自動化または半自動化プロセスにおいて使用することができる。したがって、本発明は、また、複数の基材を有するインクジェットプリンターを準備するステップと、本明細書に示されているインクジェットインクを複数のその基材に印刷するステップと、それぞれのその基材上のインクを硬化して印刷した基材を生産するステップと、その印刷した基材を積み重ねるステップとを含むインクジェット印刷の方法も提供する。好ましくは、該プリンターは、フラットベッドインクジェットプリンターである。そのプロセスは、該基材を該プリンターに手作業で供給する半自動型、または該プリンターがその中に保持されている複数の基材を有する基材貯蔵設備を含有する自動型であり得る。
【0051】
適当な基材としては、ポリオレフィン基材類、例えばポリエチレンおよびポリプロピレン、例えば、PE85トランスT/C、PE85ホワイトまたはPPトップホワイト、ポリエチレンテレフタレート(PET)および紙などが挙げられる。ポリオレフィン基材類は、これらの基材のうちで付着させるのに最も困難なものの典型である。
【0052】
本発明は、また、ブロッキングを引き起こす、すなわち、基材とインクとが互いに接している交互の層を含むブロックが形成される傾向のある本明細書に示したインクジェットインクの用途における使用も提供する。
【0053】
本発明のインクは、化学線、好ましくは紫外線照射によって硬化し、インクジェット印刷による用途に適している。
【0054】
該インクジェットインクは、望ましい低粘度、すなわち、25℃で、30mPas以下、好ましくは25mPas以下、最も好ましくは22mPas以下を示す。粘度は、Brookfield DV−Iを用い、20rpmで操作して測定することができる。
【0055】
(メタ)アクリレートとは、ここではその標準的な意味、すなわち、アクリレートおよび/またはメタクリレートを表す。単官能性および多官能性とは、同様にそれらの標準的な意味を有し、すなわち、それぞれ硬化時の重合反応に加わる「1つ」および「2つ以上」の基を表す。該単官能性および多官能性モノマーの置換基類は、インクジェットインクにおける使用によって課される制約、例えば、粘度、安定性、毒性など、による以外にさらに制限されるものではない。
【0056】
本発明のインクは、例えば、高速の水冷式攪拌機による攪拌、または水平型ビーズミルによる混練などの既知の方法によって調製することができる。
【実施例】
【0057】
本発明を、ここで、以下の実施例に関して(与えられている部は重量に基づく)、例により説明する。
【0058】
[実施例1]
以下の成分を組み合わせてインク1〜5を調製した:
【0059】
成分 重量% 機能

N−ビニルカプロラクタム 16.10 ビニルアミドモノマー
2−フェノキシエチルアクリレート 16.91 環状単官能性モノマー
モノマー* 9.90 単官能性モノマー
DPGDA 10.00 二官能性モノマー
黒顔料濃縮物 5.29 顔料
Irgacure 369 1.00 光開始剤
PBZ 4.00 光開始剤
Irgacure 907 0.40 光開始剤
Irgacure 184 2.00 光開始剤
TPO 4.50 光開始剤
ST−1 0.80 UV安定剤
BYK 307 0.10 シリコーン噴射助剤
Ebecryl 81 29.00 二官能性アクリレートオリゴマー

合計 100.00

*さらなるモノマーは:

インク1: PEA (比較)
インク2: PEA/TPO (比較)
インク3: DVE−3 (比較)
インク4: ODA (比較)
インク5: EOEOEA (発明)
【0060】
[実施例2]
実施例1で調製したインク1〜5の粘度を測定し、そのインクをその後基材に塗布し、分析した。粘度は20rpmで操作するBrookfield DV−1により測定した。そのインクを、220μmのGenotherm(PVC)基材にM10Kバー塗布器を用いてドローダウン(drawn down)してほぼ8〜10μmの塗膜重量を生じさせた。その塗膜を、Svecia UVドライヤーを用い、取り付けられた2つの80W/cmのランプを全出力で操作して、20m/分のベルト速度で硬化させた。その印刷物を硬化後15時間放置した後、その塗膜特性を評価した。その結果を次の表に示す:
【0061】
【表1】

【0062】
実施例1に示したインク1〜5のベース配合物は、29.00重量%の二官能性アクリレートオリゴマー、Ebecryl 81を含有する。この相対的に高濃度のオリゴマーは、そのベース配合物の粘度の著しい上昇をもたらす。より多くのPEA(インク1)およびTPOと組み合わせたより多くのPEA(インク2)を用いるインク1および2についての粘度低下は、これらのモノマーに関してはオープンリール式印刷用途における適用を見出す十分に顕著な粘度の低下を提供しない。しかしながら、DVE−3(インク3)、ODA(インク4)およびEOEOEA(インク5)の添加は、粘度の十分な低下である、それぞれ、21.1、19.7および21.7mPasまでの粘度の低下を提供している。
【0063】
[実施例3]
実施例1で調製したインク1〜5の付着性を測定した。該インクは、次の表に示したように、基材のPE85トランスT/C、PE85ホワイトおよびPPトップホワイトを使用した以外は実施例2に示した条件下で硬化した。これらの3つの異なる基材に対する付着性を、カットエッジからのテープ付着性を用いて測定した。試料の印刷物を鋭利なナイフで切れ目をつけ、粘着テープをそのカットエッジを横切って水平に貼り付けた。そのテープを次に素早く強く引き、インク除去の程度を評価した。その結果を次表に示す。表中、「1」は、硬化したインクの100%除去を表し、「5」は0%の除去を表す。
【0064】
【表2】

基材の後の0、20、80および100の値は、該基材に与えられたコロナ処理の水準を示す。コロナ処理のその程度は、該基材に与えられた合計のコロナ放電処理の百分率として記載されており、すなわち、0%、20%、80%または100%である。基材に与えられたコロナ処理の水準が高いほど付着性を得るのが容易である。
【0065】
基材としてPE85ホワイトを使用して得られた結果から分かり得るように、DVE−3は、十分な付着性を提供しない。
【0066】
[実施例4]
実施例1で調製したインク1〜5のブロッキングを測定した。1、2および3層の被膜を、20kg重量の下に15時間、印刷物・印刷物間および印刷物・基材間の両方をブロックさせた後、ブロッキングの程度を評価した。印刷物・印刷物間のブロッキングおよび印刷物・基材間のブロッキングの両方を測定したが、オープンリール式印刷用途については、形成されるロールが必然的に印刷物・基材間で形成されるので印刷物・基材間のみが特に妥当性のあるものである。その結果を次表に示す。表中、「1」は、不十分なブロッキング性能を表し、「5」は優れた性能を表す。
【0067】
【表3】

【0068】
この結果は、EOEOEAのブロッキング性能が、特に、重要な印刷物・基材間の試験において、ODAのブロッキング性能より優れていることを示している。
【符号の説明】
【0069】
2 オープンリール式プリンター(reel to reel printer)
4 基材
6 基材リール
8 ガイドリール
10 印刷ステーション
12 受けリール
14 プリントヘッド
16 安定化リール(stabilising reel)
18 UV乾燥機

【特許請求の範囲】
【請求項1】
25℃で30mPas以下の粘度を有する放射線硬化性インクジェットインクであって、
環状単官能性(メタ)アクリレートモノマーを含む少なくとも2つの単官能性(メタ)アクリレートモノマーおよび2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート;
N−ビニルアミド、N−アクリロイルアミンまたはそれらの混合物から選択される単官能性モノマー;
多官能性(メタ)アクリレートモノマー;
重合性(メタ)アクリレートオリゴマー;
ラジカル光開始剤;および
着色剤
を含むインク。
【請求項2】
少なくとも2つの単官能性(メタ)アクリレートモノマーおよびN−ビニルアミド、N−アクリロイルアミンまたはそれらの混合物から選択される少なくとも1つの単官能性モノマーの合計量が、インクの合計重量に基づいて少なくとも25重量%である、請求項1に記載のインクジェットインク。
【請求項3】
環状単官能性(メタ)アクリレートモノマーの合計量が、インクの合計重量に基づいて10から25重量%までである、請求項1または2に記載のインクジェットインク。
【請求項4】
2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートの合計量が、インクの合計重量に基づいて5から15重量%までである、請求項1から3のいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項5】
N−ビニルアミド、N−アクリロイルアミンまたはそれらの混合物から選択されるモノマーの合計量が、インクの合計重量に基づいて10から25重量%までである、請求項1から4のいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項6】
多官能性(メタ)アクリレートモノマーの合計量が、インクの合計重量に基づいて5から15重量%までである、請求項1から5のいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項7】
重合性(メタ)アクリレートオリゴマーの合計量が、インクの合計重量に基づいて5から35重量%までである、請求項1から6のいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項8】
環状単官能性(メタ)アクリレートモノマーが、フェノキシエチルアクリレート(PEA)、環状TMPホルマールアクリレート(CTFA)、イソボルニルアクリレート(IBOA)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)およびそれらの混合物から選択される、請求項1から7のいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項9】
環状単官能性(メタ)アクリレートモノマーが、フェノキシエチルアクリレート(PEA)である、請求項8に記載のインクジェットインク。
【請求項10】
N−ビニルアミド、N−アクリロイルアミンまたはそれらの混合物から選択されるモノマーが、N−ビニルカプロラクタム(NVC)、N−ビニルピロリドン(NVP)、N−アクリロイルモルホリン(ACMO)およびそれらの混合物から選択される、請求項1から9のいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項11】
多官能性(メタ)アクリレートモノマーが、二官能性モノマーである、請求項1から10のいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項12】
重合性(メタ)アクリレートオリゴマーが、450から4,000までの分子量を有する、請求項1から11のいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項13】
重合性(メタ)アクリレートオリゴマーが、2から6までの官能度を有する、請求項1から12のいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項14】
該インクが非環式炭化水素単官能性(メタ)アクリレートモノマーを実質的に含まない、請求項1から13のいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項15】
オープンリール式インクジェット印刷方法であって、請求項1から14のいずれかに記載のインクジェットインクを基材に印刷するステップと、該基材を基材リールから受けリールに移動させるとき該インクを硬化するステップとを含む方法。
【請求項16】
インクジェット印刷方法であって、複数の基材を含むインクジェットプリンターを準備するステップと、請求項1から14のいずれかに記載のインクジェットインクを複数の前記基材に印刷するステップと、それぞれの前記基材上の前記インクを硬化して印刷した基材を生産するステップと、前記印刷した基材を積み重ねるステップとを含む方法。
【請求項17】
プリンターが、その中に保持されている複数の基材を有する基材貯蔵設備を含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
プリンターが、フラットベッドインクジェットプリンターである、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
基材が、ポリオレフィン基材である、請求項15から17のいずれかに記載の方法。
【請求項20】
請求項1から14のいずれかに記載のインクジェットインクがそこに印刷されている基材。
【請求項21】
ポリオレフィン基材である、請求項20に記載の基材。
【請求項22】
請求項1から14のいずれかに記載のインクジェットインクの使用であって、ブロッキングを引き起こす傾向のある用途における使用。

【図1】
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【公表番号】特表2010−522795(P2010−522795A)
【公表日】平成22年7月8日(2010.7.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−500369(P2010−500369)
【出願日】平成20年3月26日(2008.3.26)
【国際出願番号】PCT/GB2008/050219
【国際公開番号】WO2008/117092
【国際公開日】平成20年10月2日(2008.10.2)
【出願人】(500007897)セリコル リミテッド (15)
【Fターム(参考)】