| 【発明の名称】 |
活性エネルギー線硬化性インキ及びこれを用いた光記録媒体 |
| 【発明者】 |
【氏名】井上 真司
【氏名】飯井 昌弘
【氏名】笠井 正紀
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| 【要約】 |
【課題】画像の鮮明性、耐水性及び基材との密着性に優れたインク受理層を形成できる活性エネルギー線硬化性インキ、ならびに該インキから形成されたインク受理層を有する光記録媒体を提供する。
【解決手段】特定の一般式で示されるアンモニウム塩（Ａ）、（Ａ）を溶解することのできる活性エネルギー線硬化性モノマー（Ｂ）及びフィラー（Ｃ）を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化性インキ、並びに該インキから形成されたインク受理層を有する光記録媒体。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 下記一般式（１）で示されるアンモニウム塩（Ａ）、（Ａ）を溶解することのできる活性エネルギー線硬化性モノマー（Ｂ）及びフィラー（Ｃ）を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化性インキ。
【化１】
（一般式（１）においてＲ１は水素もしくはメチル基を表す。Ｒ２は酸素もしくはイミノ基を表す。Ｒ３は炭素数１〜８のアルキレン基でオキシ基及びカルボニル基が介在しても良い。Ｒ３は置換基として水酸基を有しても良い。Ｒ４は水素もしくはメチル基を表す。Ｘ−は陰イオンを表す。）
【請求項２】 前記活性エネルギー線硬化性モノマー（Ｂ）が、Ｎ−ビニルホルムアミドである請求項１に記載の活性エネルギー線硬化性インキ。
【請求項３】 活性エネルギー線硬化性インキから形成されたインク受理層を有する光記録媒体であって、該インキが、下記一般式（１）で示されるアンモニウム塩（Ａ）、（Ａ）を溶解することのできる活性エネルギー線硬化性モノマー（Ｂ）及びフィラー（Ｃ）を含有する活性エネルギー線硬化性インキであることを特徴とする光記録媒体。
【化２】
（一般式（１）においてＲ１は水素もしくはメチル基を表す。Ｒ２は酸素もしくはイミノ基を表す。Ｒ３は炭素数１〜８のアルキレン基でオキシ基及びカルボニル基が介在しても良い。Ｒ３は置換基として水酸基を有しても良い。Ｒ４は水素もしくはメチル基を表す。Ｘ−は陰イオンを表す。）
【請求項４】 前記したインク受理層がインクジェット用インク受理層である請求項３に記載の光記録媒体。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体の一面に画像情報や文字情報を印字し得るインク受理層を形成できる活性エネルギー線硬化性インキならびに、活性エネルギー線硬化性インキから形成されたインク受理層を有する光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光記録媒体において、レーザ光が入射する面の裏面にインク受理層を設け、媒体の記録内容を表す図柄や文字を印刷し整理を行う要求が高まってきている。特にインクジェット方式により印字可能な光記録媒体が求められている。
【０００３】このようなインクジェット記録のできる光記録媒体として、特開平６−６０４３２号公報、特開平８−１０２０９０号公報には親水性樹脂と溶剤を含有するインキを塗布乾燥させてインク受理層を表面に施した光記録媒体が記載されている。しかしながらこれらの方法では、塗工に際し長時間の乾燥を必要とするという欠点がある。
【０００４】そこでインキの乾燥に紫外線や電子線などの活性エネルギー線を利用し、乾燥時間を短縮した種々の光記録媒体が提案されている。特開平７−１６９１００号公報ではフィラーを含有した紫外線硬化インキを塗布乾燥した光記録媒体が、特開平８−９６４０９号公報ではフィラーと親水性高分子を含有する紫外線硬化インキを塗布乾燥した光記録媒体が、特開平１０−２５９３４０号公報では疎水性ポリマーと天然繊維粉末とを含有する放射線硬化インキを塗布乾燥した光記録媒体が提案されている。
【０００５】さらに、特開平１１−１６２１０号公報ではポリビニルブチラール樹脂と親水性モノマーと二酸化ケイ素を含有する紫外線硬化インキを塗布乾燥した光記録媒体が、特開平１１−１１６８７５号公報では水溶性モノマーと吸水性ポリマー粉末とを含有する放射線硬化インキを塗布乾燥した光記録媒体が提案されている。これらの光記録媒体では、水性インキや油性インキを用いて文字や図柄を書き込むことが可能である。ただし、インクジェットプリンタを使った印刷においては印刷品質に対する要求が高く、インクジェットのインクが滲まず、画像が鮮明に印刷されなくてはならない。ところが、上記のような光記録媒体では滲みがまだ不十分であり、さらには表面に水分が付着した場合インクが溶出し、印刷した文字や図柄が判別不能となってしまうという問題点があった。
【０００６】インクジェット用インクの染料にはスルホン酸などのアニオンを有するものが用いられることが多いため耐水性を向上させるため、インクジェット用紙やＯＨＰ用フィルムでは、インク受理層中にカチオン性の染料固着剤等を含有させる方法が提案されている（特開昭６１−２６１０８９号公報等）。また光記録媒体においても、特開平８−３１８６７３号公報では４級アンモニウム塩基を有する化合物とカルボン酸基を有する化合物とを含んだインキを硬化させてなる光記録媒体が提案されている。しかしながらインキ中の他成分との相溶性を保つため、４級窒素につくアルキル基の総炭素数が４以上、好ましくは５以上との制約があり、アルキル基の総炭素数３以下の化合物が有するインクとの親和性に基づく良好なインク受理性を発現できない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、画像の鮮明性に優れ、かつ水分が付着した後に拭き取っても印刷濃度の低下や層全体の剥離がないなど、耐水性及び基材との密着性に優れたインク受理層を形成できる活性エネルギー線硬化性インキを提供すること、ならびに該インキから形成されたインク受理層を有する光記録媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、下記一般式（１）で示されるアンモニウム塩（Ａ）と、（Ａ）を溶解することのできる活性エネルギー線硬化性モノマー（Ｂ）と、フィラー（Ｃ）とを含有する活性エネルギー線硬化性インキ、ならびに該インキから形成されたインク受理層を有する光記録媒体を提供することにより上記課題を解決した。
【化３】
（化１においてＲ１は水素もしくはメチル基を表す。Ｒ２は酸素もしくはイミノ基を表す。Ｒ３は炭素数１〜８のアルキレン基でオキシ基及びカルボニル基が介在しても良い。Ｒ３は置換基として水酸基を有しても良い。Ｒ４は水素もしくはメチル基を表す。Ｘ−は陰イオンを表す。）
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に使用されるアンモニウム塩（Ａ）の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等の塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、ギ酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルカルボン酸塩、さらには塩化メチルまたは臭化メチルで４級化された塩等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００１０】これらのうち特に好ましい化合物として、トリメチル−２−（メタクリロイルオキシ）エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−２−（メタクリロイルオキシ）エチルアンモニウムブロマイド、トリメチル−２−（アクリロイルオキシ）エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−２−（アクリロイルオキシ）エチルアンモニウムブロマイド、トリメチル−３−（メタクリロイルオキシ）プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−３−（メタクリロイルオキシ）プロピルアンモニウムブロマイド、トリメチル−３−（アクリロイルオキシ）プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−３−（アクリロイルオキシ）プロピルアンモニウムブロマイド、トリメチル−２−ヒドロキシ−３−（メタクリロイルオキシ）プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−２−ヒドロキシ−３−（メタクリロイルオキシ）プロピルアンモニウムブロマイド、トリメチル−２−ヒドロキシ−３−（アクリロイルオキシ）プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−２−ヒドロキシ−３−（アクリロイルオキシ）プロピルアンモニウムブロマイド、トリメチル−２−（メタクリロイルアミノ）エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−２−（メタクリロイルアミノ）エチルアンモニウムブロマイド、トリメチル−２−（アクリロイルアミノ）エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−２−（アクリロイルアミノ）エチルアンモニウムブロマイド、トリメチル−２−（メタクリロイルアミノ）プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−２−（メタクリロイルアミノ）プロピルアンモニウムブロマイド、トリメチル−２−（アクリロイルアミノ）プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−２−（アクリロイルアミノ）プロピルアンモニウムブロマイドを挙げることができる。
【００１１】これらのアンモニウム塩（Ａ）は１種のみを用いても２種以上を併用しても良い。これらの化合物のインキ中における含有量は、１〜５０重量％、さらには５〜３０重量％であることが好ましい。これらの化合物の含有量が少なくなりすぎると、画像が滲み、耐水性が悪くなる。また含有量が多くなりすぎると、他のインキ成分との相溶性が悪くなり、インキの粘度が高くなるなど使用上の不都合を生じる。
【００１２】エチレン性不飽和基を持ち一般式（１）のアンモニウム塩（Ａ）を溶解することのできる活性エネルギー線硬化性モノマー（Ｂ）の具体例としては、Ｎ−アクリロイルモルホリン、Ｎ−ビニルホルムアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン等を挙げることができるが、これらに限定されるわけではない。これらのうち、インクジェットプリンターでの印字後の乾燥性、滲みから考慮するとＮ−ビニルホルムアミドが特に好ましい。
【００１３】これらの化合物（Ｂ）は１種のみを用いても２種以上を併用しても良い。これらの化合物のインキ中における含有量は、インキ中に一般式（１）のアンモニウム塩（Ａ）が溶解されれば特に限定されるものではないが、通常１５〜５０重量％である。
【００１４】本発明に使用されるフィラー（Ｃ）としては吸水性／吸油性のある有機または無機のフィラーが用いられる。具体的には、無機フィラーとしてはシリカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム等が、有機フィラーとしてはリグニン、プロテイン、セルロース等の粉末や、ポリエチレン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、スチレン樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、変性メラミン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の微粒子やこれらの架橋微粒子が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらのうちシリカ、またはポリアミド微粒子が好ましい。さらには平均粒子径が０．００１μｍ〜１０μｍのシリカが特に好ましい。
【００１５】これらのフィラー（Ｃ）は１種のみを用いても２種以上を併用しても良い。これらのフィラーのインキ中における含有量は、５〜６０重量％、さらには１０〜５０重量％であることが好ましい。これらのフィラーの含有量が少なくなりすぎると、溶剤の浸透が遅くなり、インクジェットプリンターでの印刷時の乾燥が悪くなる。また含有量が多くなりすぎると、皮膜がもろくなる。
【００１６】本発明では、皮膜の硬度を高めるための架橋剤として多官能のモノマーやオリゴマーを添加しても良い。多官能モノマーの具体例としては、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸トリヒドロキシエチルジ（メタ）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トリ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸トリヒドロキシエチルトリ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、これらの化合物のエチレンオキシド変性物あるいはプロピレンオキシド変性物、さらには（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等が挙げられるがこれらに限定されるわけではない。また多官能オリゴマーとしては、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等が挙げられるがこれらに限定されるわけではない。
【００１７】本発明のインキを硬化させる活性エネルギー線としては紫外線、電子線等が使用されるが、紫外線を使用する場合には、光重合開始剤を含有させる必要がある。また必要に応じて増感剤を添加しても良い。光重合開始剤ならびに増感剤の具体例としては２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、ベンゾフェノン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−プロパン−１−オン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−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−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ベンジルジメチルケタール、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、オリゴ［２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン］、２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、［４−（メチルフェニルチオ）フェニル］フェニルメタノン、エチルアントラキノン、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等を挙げることができるが、これらに限定されるわけではない。
【００１８】本発明の活性エネルギー線硬化性インキには、用途に応じて、非反応性化合物、消泡剤、レベリング剤、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、顔料、染料、レオロジー調整剤等を適宜併用することもできる。
【００１９】本発明の活性エネルギー線硬化性インキに使用する成分は安全性を考慮して選択するのが好ましい。
【００２０】本発明の活性エネルギー線硬化性インキを光記録媒体に塗布する方法としては、バーコート法、ブレードコート法、エアナイフコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法等が使用できる。
【００２１】
【実施例】表１に示す重量割合で各化合物を配合し、これを攪拌機にて攪拌し、実施例１〜４並びに比較例１〜４のインキを得た。実施例１〜４並びに比較例１および２のインキをコンパクトディスクの保護膜の上に、３００メッシュのスクリーンを用いてスクリーン印刷した。その後直ちに紫外線を照射し、硬化させ、厚さ２０μｍのインク受理層を形成した。これらのインク受理層の上にインクジェットプリンターＳｉｇｎａｔｕｒｅＩＩＩ（ＰＲＩＭＥＲＡ製）を用いて印刷を施し、下記の評価方法に従ってインク乾燥性、耐水性、印字品質を評価した。その結果を表１に示す。なお比較例３および４ではアンモニウム塩がインキ中に溶解しなかった。
【００２２】（１）インク乾燥性インクジェットプリンターでの印刷面を指で触り、インクが指に付着しなくなるまでの乾燥時間を測定し、下記の基準に従って判定した。
◎：乾燥時間が３０秒以内。
○：乾燥時間が３０秒〜２分。
△：乾燥時間が２分〜５分。
×：乾燥時間が５分以上。
【００２３】（２）耐水性流水中に印刷面を１分間さらし、画像の変化を観察し、下記の基準に従って判定した。
○：流水にさらす前後でほとんど変化がない。
△：印刷画像に濃度低下、滲みが見られる。
×：印刷画像が消失し、読み取りが不可能。または皮膜が剥離する。
【００２４】（３）印字品質印刷面を目視又はルーペを使って観察し、下記の基準に従って判定した。
○：画像に滲みがなく、鮮明である。
△：画像に若干の滲みが認められる。
×：画像がひどく滲む。
【００２５】
【表１】
【００２６】表中の＊１〜５は以下を示す。
＊１：クロスフィールド社製＊２：東レ製＊３：東亞合成社製アロニックスＭ５６００＊４：東亞合成社製アロニックスＭ２４５＊５：チバスペシャルティケミカルズ社製ダロキュア１１７３／ビーエーエスエフ社製ルシリンＴＰＯを重量比８：２で混合したもの。
【００２７】表１に示す結果から明らかなように、実施例１〜４のインキは乾燥性、耐水性、印字品質に優れるインク受理層を形成することができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、水性インクを用いるインクジェットプリンターで表面に印刷した際の画像の鮮明性に優れ、かつ耐水性及び基材との密着性に優れたインク受理層を形成できる。またインキの乾燥方法として活性エネルギー線を用いているので、溶剤を蒸発させる方法に比べ、乾燥時間が極めて少なくてすむ。また揮発溶剤もほとんど発生しないので環境に対する負荷が少ないという利点がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８８６
【氏名又は名称】大日本インキ化学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２７日（２０００．４．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８８７６４
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 勝利
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３１１０２２（Ｐ２００１−３１１０２２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月９日（２００１．１１．９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２７５９６（Ｐ２０００−１２７５９６） |
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