活性能量射线固化型喷墨油墨及油墨组的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及在单通道方式的喷墨系统中使用的活性能量射线固化型喷墨油墨W 及由该油墨构成的油墨组。特别是，设及作为食品、化妆品用标签可在多方面使用的、低粘 度且颜色再现性优异，并且在固化膜中残留的单体、引发剂的量少，进而印刷物的權皱、粘 性的产生减少了的油墨W及油墨组。
【背景技术】
[0002] W往，活性能量射线固化型喷墨油墨，与使溶剂挥发而进行固化的溶剂型相比，由 于干燥的迅速性而搭载于高速印刷型的标牌印刷机，或者从基材密合性优异的方面出发， 搭载于应对多种基材的平台型印刷机，对与用途对应的配合进行了开发。
[0003] 运些印刷机可W通过使喷头扫描来应对大型化、厚膜化、高浓度化。近年来，通过 喷头的技术发展，确立了能够W高频率射出微小液滴的喷头技术。通过该技术的实现，在生 产性、画质方面差的喷墨印刷结合数字化的优势而替代现有的印刷方式的可能性提高。进 而，通过由至少2个W上的喷墨喷头排出后，使它们同时固化的单通道类型的印刷机的出 现，从而能够实现装置的低成本化、高生产性，进一步加速现有印刷方式的替代。
[0004] 然而，为了该技术革新的实现，比W往更加需要低粘度、且高灵敏度的油墨的开 发。低粘度化有助于油墨着墨精度的提局，是为了获得局精细的画质而对油墨要求的规格 之一。除此之外，使用喷墨印刷作为W往的平版印刷等的替代时，也要求颜色再现性的提 高。尤其在食品、化妆品等领域中，如何利用标签来展现其内容物的吸引力，与该商品的销 售额大幅相关，因此颜色再现性可W成为一项重要的质量。然而，尤其在活性能量射线固化 型喷墨油墨中，满足图像的颜色再现性、固化性、排出稳定性等所要求的全部特性是非常困 难的。
[0005] 在为了得到宽的颜色再现性而增加油墨液滴排出量的情况下，成为无光泽的图 像，不适合作为食品、化妆品标签。此外，在为了得到宽的颜色再现性而提高颜料浓度来制 作油墨的情况下，油墨变成高粘度，排出稳定性差。进而，在颜料浓度高的情况下，有时引起 固化无法进行至涂膜内部，存在如下问题：固化膜中的未反应的单体、引发剂运样的残留成 分渗透至基材中，侵入至食品、化妆品内部(迁移）。特别是，作为活性能量射线固化型喷墨 油墨的原料，在包含具有臭味的成分或对人体有害的成分的情况下，迁移会成为大问题。
[0006] 为了防止该迁移，最有效的是减少固化膜中的未反应的残留成分量。
[0007] 在此，为了掌握固化膜中的残留成分量，可W通过在如甲乙酬那样的溶解性高的 溶剂中浸溃固化膜，将在溶剂中溶出的化合物的量进行定量来做出判断。
[000引为了解决运些问题，在专利文献1中，提出了制作用于玩具W及食品包装用途的油 墨的方法。然而，该方法中，在油墨的固化时，将氮的封入作为前提，运行成本会变得非常 高。此外，传送带速度为lOm/min，生产性也非常差。进而，可知如果利用该方法制作含有颜 料1 % W上的油墨，则固化不充分，用甲乙酬溶出时的固化膜中的残留成分量显示超过 2(K)ppb的高的值。因此，不能将该方法直接用于食品用标签。即使为了使固化充分而进一步 放慢传送带速度（扫描速度），在印刷物中也产生權皱、粘性，导致印刷物的颜色再现性恶 化。
[0009] 在专利文献2中，提出了用于食品用途的新型的引发剂。然而，可知如果使用该引 发剂来制作含有颜料1%W上的油墨，则固化不充分，用甲乙酬溶出时的固化膜中的残留成 分量显示超过2(K)ppb的高的值，产生權皱并产生粘性。因此，不能将该方法直接用于食品用 柄签。
[0010] 在专利文献3中，研究了用梭式类型进行固化的旧式的活性能量射线固化型喷墨 方式。然而，由于该方式为梭式方式(在喷头进行多次扫描而进行印刷的同时照射紫外线的 方式），因此非常缺乏生产性。此外，在用于单通道方式的印刷机的情况下，即使在使用氮的 情况下，在固化膜中残留的未反应单体也多，且伴随着难W用于食品用途的向食品内容物 中的混入量(迁移值)和臭味。
[0011] 此外，在专利文献4中，提供了使用水和活性能量射线固化的混合型油墨的喷墨记 录方法。然而，在该油墨中，由于单体、引发剂实质上为水溶性，因此残留成分容易从固化膜 渗透至食品内，迁移值变高。进而，本来重要的固化膜的耐水性也极其差，无法用于食品包 装用途。
[0012] 另一方面，在专利文献5、6中，显示了在单通道方式的喷墨系统中，W大气环境W 下的氧浓度进行固化的方法。然而，由于运些文献中所记载的发明的目的为固化性的改善， 因而引发剂量相对于单体是过剩的。因此，在由固化膜产生来源于引发剂的臭味的同时，因 油墨粘度高而油墨着墨精度差，无法得到替代现有印刷的水平的画质。
[0013] 现有技术文献
[0014] 专利文献
[0015] 专利文献1:日本特表2011-502188号公报
[0016] 专利文献2:日本特表2012-502131号公报
[0017] 专利文献3:日本特开2003-260790号公报
[0018] 专利文献4:日本特开2007-144685号公报
[0019] 专利文献5:日本特开2008-068516号公报
[0020] 专利文献6:日本特开2008-105387号公报
【发明内容】
[0021] 发明所要解决的课题
[0022] 本发明的目的在于，提供在W单通道进行图像形成的活性能量射线固化型喷墨印 刷中，没有印刷物的權皱、粘性且颜色再现性优异，并且印刷物的未反应的单体、引发剂等 残留成分量少的喷墨油墨W及由该油墨构成的油墨组。
[0023] 此外，本发明的目的在于，提供在维持与现有印刷相同程度的生产性和高画质的 同时，固化膜的臭味、残留成分少的喷墨油墨。
[0024] 用于解决课题的方法
[0025] 目P，本发明设及一种活性能量射线固化型喷墨油墨，是用于单通道印刷方式的喷 墨系统的活性能量射线固化型油墨，其含有着色剂、单体、W及至少1种引发剂，所述引发剂 在波长380~410皿的吸光度积分值的总和为35 W上，且0.02 <引发剂量/单体量< 0.50(重 量比）。
[0026] 此外，本发明设及一种活性能量射线固化型喷墨油墨，所述引发剂为选自由2-节 基-2-二甲基氨基-1-(4-吗嘟代苯基)-下酬-1、双(2,4,6-Ξ甲基苯甲酯基)-苯基氧化麟、 2,4,6-Ξ甲基苯甲酯基-二苯基-氧化麟、低聚（2-径基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙締基）苯 基)丙酬）、W及4,4'-二乙基氨基二苯甲酬所组成的组中的至少1种。
[0027] 此外，本发明设及一种活性能量射线固化型喷墨油墨，所述单体满足0<单官能单 体量/多官能单体量< 0.2(重量比）。
[0028] 此外，本发明设及一种活性能量射线固化型喷墨油墨，在活性能量射线照射时，在 氧浓度小于大气中的氧浓度的气氛下被固化。
[0029] 此外，本发明设及一种活性能量射线固化型喷墨油墨，活性能量射线照射时的所 述气氛中的氧浓度为0.5~10体积％。
[0030] 此外，本发明设及一种活性能量射线固化型喷墨油墨组，是由所述油墨构成的油 墨组，各油墨所包含的引发剂在波长380~410nm的吸光度积分值的总和为50W上，并且，各 油墨的所述吸光度积分值的总和随着油墨排出顺序变小。
[0031] 此外，本发明设及一种活性能量射线固化型喷墨油墨组，各油墨被在波长300~ 450nm具有发光强度的极大值的光源固化。
[0032] 此外，本发明设及一种活性能量射线固化型喷墨油墨组，各油墨被至少在波长 380nmW上具有发光强度的极大值的光源固化。
[0033] 此外，本发明设及一种活性能量射线固化型喷墨油墨组，所述光源为在波长380nm W上且小于450nm具有发光强度的极大值的光源与在波长300nmW上且小于380nm具有发光 强度的极大值的光源的组合。
[0034] 进而，本发明设及一种活性能量射线固化型喷墨油墨固化膜，是使用所述活性能 量射线固化型喷墨油墨制造而成的。
[0035] 发明的效果
[0036] 根据本发明，可W提供在兼备单通道方式的喷墨系统所带来的高生产性的同时， 没有權皱、粘性且颜色再现性优异，并且印刷物的固化膜中的残留成分少的印刷物。
[0037] 此外，根据本发明，可W提供在维持与现有的印刷等同的印刷画质和生产性的同 时，固化膜的残留成分更少，低臭味的活性能量射线固化型喷墨油墨固化膜。
【具体实施方式】
[0038] W下，对用于实施本发明的最优方式进行说明。另外，除了特别说明W外，"份"、 "%"分别表示"重量份V運量％"。
[0039] (单通道方式的喷墨系统）
[0040] 本发明的单通道方式的喷墨系统为对想要印刷的介质用1次喷头的移动完成印刷 (print)的喷墨印刷方法，适合于要求印刷速度的商业用印刷。近年来，作为W往的平版印 刷的替代，在使用喷墨印刷时，期待25m/min(米/分钟）、甚至50m/min等高速印刷。
[0041] 因此，作为对在单通道方式的喷墨系统中使用的活性能量射线固化型喷墨油墨 (W下，也简称为"油墨"。）所要求的性能，由于其印刷速度迅速，因而要求对活性能量射线 的高灵敏度性、在高频下的从喷墨喷嘴的排出稳定性等。
[0042] 为了提高对活性能量射线的高灵敏度性，重要的是提高油墨的聚合反应速度，为 了提高排出稳定性，重要的是油墨的粘弹性等物性的调节。
[0043] (活性能量射线固化型）
[0044] 活性能量射线表示电子束、紫外线、红外线等对被照射体的电子轨道带来影响，可 触发自由基、阳离子、阴离子等的聚合反应的能量射线。"活性能量射线固化型油墨"是指通 过运些能量射线照射来形成固化膜的类型的油墨。
[0045] 在照射紫外线作为活性能量射线的情况下，优选使用例如高压水银灯、渗杂铁的 金属面化物灯、嫁灯、低压水银灯、超高压水银灯、紫外线激光、LED、W及太阳光等光源。
[0046] 对于本发明的活性能量射线，优选使用波长250nm~450nm的紫外线。更优选使用 在波长300~450nm具有发光强度的极大值的光源，进一步优选使用在至少38化mW上具有 发光强度的极大值的光源。
[0047] 尤其优选使用在紫外线的长波长侧（380nmW上）、优选在380~450nm具有发光强 度的极大值的光源，使活性能量射线透射直至油墨涂膜的深部而进行固化，然后，利用在紫 外线的短波长侧(380nmW下）、优选在300~380nm具有发光强度的极大值的光源使印刷物 的表面进行固化。
[0048] 如上述固化方法那样，通过将光源组合使用，从而能够抑制因表面先被固化而导 致的印刷物的權皱、因表面未被充分固化而导致的粘性的产生。
[0049] 光源可W单独使用，但在并用多个的情况下，能够进一步减少固化膜中的残留量。 具体而言，可举出在Lm)照射后接着照射金属面化物灯的情况，W及在照射Lm)灯后照射嫁 灯的情况，W及在照射嫁灯后照射金属面化物灯的情况。
[0050] 使用2个W上的光源进行固化时，优选尽量使光源间距离短，将第1次照射和第2次 照射的间隔设为1秒W下。由此，印刷面的深部和表面的固化充分进行，没有印刷物的權皱、 粘性，还能够减少固化膜中的残留成分。
[0051] (关于固化时的氧浓度）
[0052] 在油墨的固化时，优选活性能量射线照射时的氧浓度低的环境，进一步优选为氧 浓度小于大气中的氧浓度的21体积％的气氛下。具体而言，该气氛中的氧浓度优选为0.5~ 10体积％。在氧浓度低的环境下，在当油墨固化时产生自由基的情况下，不易受到因氧所引 起的表面固化阻碍，通过更有效地减少残留的未反应的单体量来促进表面固化，能够降低 印刷物的粘性。
[0053] 对于氧浓度，可W用氧浓度计在接受活性能量射线照射时的印刷物表面附近进行 实测来确认。作为用于设为上述氧浓度的方法，可举出用氮气、氣气等非活性气体来置换大 气的方法。由于氮气可W低价获得，因此能够特别适合使用。此外，利用气体分离模块等中 空过滤器的气体分离法，由于能够W更低价简便地设为上述氧浓度，因而优选。
[0054] 对于氧浓度，例如可将燃烧排气氧浓度计HT-1200N化0DAKA株式会社制)设置于喷 墨排出装置内的紫外线照射单元的紧前面，进行测定。
[0055] (活性能量射线固化型喷墨油墨）
[0056] 本发明的油墨至少包含着色剂、单体、引发剂。
[0057] 油墨优选在使用砂磨机等通常的分散机将单体的一部分、分散剂、着色剂等分散 而成的分散体中，添加单体的剩余部分、引发剂、其他希望的添加剂来制作。通过该方法，在 利用通常的分散机的分散中也能够充分地分