(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-08
(45)【発行日】2023-12-18
(54)【発明の名称】低転移ＵＶ―ＬＥＤ硬化性インク製剤
(51)【国際特許分類】
C09D 11/101 20140101AFI20231211BHJP
C09D 11/38 20140101ALI20231211BHJP
C09D 11/40 20140101ALI20231211BHJP
【ＦＩ】
C09D11/101
C09D11/38
C09D11/40
【請求項の数】
29
(21)【出願番号】P 2021559926
(86)(22)【出願日】2020-04-08
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-05-27
(86)【国際出願番号】 US2020027212
(87)【国際公開番号】W WO2020210316
(87)【国際公開日】2020-10-15
【審査請求日】2021-11-16
(31)【優先権主張番号】62/830,791
(32)【優先日】2019-04-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】514100751
【氏名又は名称】エイブリィ・デニソン・コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＡＶＥＲＹ ＤＥＮＮＩＳＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】セン，ラダ
(72)【発明者】
【氏名】ガーロック，マイケル・ピィ
【審査官】仁科 努
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１８５３１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１４３９２９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０９５７５６８８（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２２７４４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１１１８４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１４６２５８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－１７７９５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１３９４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２０－５０７６５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－００１８１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０７０１０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０８６２２４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１６７３０１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】欧州特許出願公開第０３１５６４６１（ＥＰ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０９Ｄ １１／１０１
Ｃ０９Ｄ １１／３８
Ｃ０９Ｄ １１／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
（ａ）１つ以上の光硬化性又は光重合性モノマー、オリゴマー、ポリマー、又はそれらの組み合わせを含むマトリックスと、（ｂ）１つ以上の液体形態のポリマージフェニル（２，４，６―トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ＴＰＯＬ）光開始剤と、
（ｃ）１つ以上の顔料と、を含み、
上記マトリックスは、１つ以上の鎖延長剤を含み、
上記鎖延長剤は、１つ以上の二官能性アクリレートポリマー又は共重合体を含み、
上記１つ以上の二官能性アクリレートポリマー又は共重合体は、１，６－ヘキサンエトキシレートジアクリレートを含む、光硬化性インク組成物。
【請求項2】
上記マトリックスは、１つ以上の多官能性架橋剤を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項3】
上記多官能性架橋剤は、１つ以上の三官能性アクリレートポリマー又は共重合体を含む、請求項２に記載の組成物。
【請求項4】
上記１つ以上の三官能性アクリレートポリマー又は共重合体は、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレートを含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項5】
上記マトリックスは、１つ以上の反応性希釈剤を含む、請求項１～４のいずれかに記載の組成物。
【請求項6】
上記１つ以上の反応性希釈剤は、１つ以上の単官能性アクリレートポリマー又は共重合体を含む、請求項５に記載の組成物。
【請求項7】
上記マトリックスは、上記マトリックスの表面硬化を改善又は向上させるための１つ以上のモノマー、オリゴマー、ポリマー、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１～６のいずれかに記載の組成物。
【請求項8】
上記マトリックスの表面硬化を改善又は向上させるための１つ以上のモノマー、オリゴマー、ポリマー、又はそれらの組み合わせは、アミン変性ポリエーテルアクリレートを含む、請求項７に記載の組成物。
【請求項9】
上記マトリックスは、マトリックスに柔軟性、伸長性及び／又は伸縮性を提供する１つ以上のモノマーを含む、請求項１～８のいずれかに記載の組成物。
【請求項10】
上記１つ以上のモノマーは、ウレタンアクリレートを含む、請求項９に記載の組成物。
【請求項11】
上記ＴＰＯＬは、線状ポリマーである、請求項１～１０のいずれかに記載の組成物。
【請求項12】
上記線状ポリマーは、アルキレンオキシドポリマー又は共重合体である、請求項１１に記載の組成物。
【請求項13】
上記アルキレンポリマー又は共重合体は、ポリエチレンオキシドホモポリマー又は共重合体である、請求項１２に記載の組成物。
【請求項14】
上記ポリエチレンオキシドポリマーは、ポリエチレンオキシドホモポリマーである、請求項１３に記載の組成物。
【請求項15】
上記ＴＰＯＬは、分岐ポリマーである、請求項１～１４のいずれかに記載の組成物。
【請求項16】
上記分岐ポリマーは、分岐アルキレンオキシドポリマー又は共重合体である、請求項１５に記載の組成物。
【請求項17】
上記分岐アルキレンポリマー又は共重合体は、分岐ポリエチレンオキシドホモポリマー又は共重合体である、請求項１６に記載の組成物。
【請求項18】
前記分岐ポリエチレンオキシドポリマーは、分岐ポリエチレンオキシドホモポリマーである、請求項１７に記載の組成物。
【請求項19】
１つ以上の非ポリマージフェニル（２，４，６―トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ＴＰＯ）光開始剤をさらに含む、請求項１～１８のいずれかに記載の組成物。
【請求項20】
可塑剤をさらに含む、請求項１～１９のいずれかに記載の組成物。
【請求項21】
上記インク組成物は、イエローインク組成物、マゼンタインク組成物、シアンインク組成物、ブラックインク組成物、ライトマゼンタインク組成物、ホワイトインク組成物、ライトシアンインク組成物、又はそれらの組み合わせである、請求項１～２０のいずれかに記載の組成物。
【請求項22】
上記顔料は、ピグメントブルー１、ピグメントブルー１５、ピグメントブルー１５：１、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、ピグメントブルー１５：６、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー１７―１、ピグメントブルー２２、ピグメントブルー２２、ピグメントブルー２７、ピグメントブルー２８、ピグメントブルー２９、ピグメントブルー３６、及びピグメントブルー６０のうちの少なくとも１つである、請求項１～２１のいずれかに記載の組成物。
【請求項23】
上記顔料は、ピグメントレッド３、ピグメントレッド５、ピグメントレッド８、ピグメントレッド９、ピグメントレッド９：８、ピグメントレッド１９、ピグメントレッド２２、ピグメントレッド３１、ピグメントレッド３８、ピグメントレッド４３、ピグメントレッド４８：１、ピグメントレッド４８：２、ピグメントレッド４８：３、ピグメントレッド４８：４、ピグメントレッド４８：５、ピグメントレッド４９：１、ピグメントレッド５３：１、ピグメントレッド５７：１、ピグメントレッド５７：２、ピグメントレッド５８：４、ピグメントレッド６３：１、ピグメントレッド８１、ピグメントレッド８１：１、ピグメントレッド８１：２、ピグメントレッド８１：３、ピグメントレッド８１：４、ピグメントレッド８８、ピグメントレッド１０４、ピグメントレッド１０８、ピグメントレッド１１２、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１２３、ピグメントレッドピグメントレッド１４４、ピグメントレッド１４６、ピグメントレッド１４９、ピグメントレッド１６６、ピグメントレッド１６８、ピグメントレッド１６９、ピグメントレッド１７０、ピグメントレッド１７７、ピグメントレッド１７８、ピグメントレッド１７９、ピグメントレッド１８４、ピグメントレッド１８５、ピグメントレッド２０７、ピグメントレッド２０８、ピグメントレッド２１６、ピグメントレッド２２４、ピグメントレッド２２６、ピグメントレッド２５７、ピグメントバイオレット３、ピグメントバイオレット１９、ピグメントバイオレット２３、ピグメントバイオレット２９、ピグメントバイオレット３０、ピグメントバイオレット３７、ピグメントバイオレット５０、ピグメントバイオレット８８、ピグメントオレンジ１３、ピグメントオレンジ１６、ピグメントオレンジ２０、又はピグメントオレンジ３６のうちの少なくとも１つである、請求項１～２２のいずれかに記載の組成物。
【請求項24】
上記顔料は、ピグメントイエロー５５、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー７９、ピグメントイエロー９３、ピグメントイエロー１１０、ピグメントイエロー１２０、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１３８Ｃ、ピグメントイエロー１３９、ピグメントイエロー１５０、ピグメントイエロー１５１、ピグメントイエロー１５５、ピグメントイエロー１５６、ピグメントイエロー１７５、ピグメントイエロー１８０、ピグメントイエロー１８５、及びピグメントイエロー２１３のうちの少なくとも１つである、請求項１～２３のいずれかに記載の組成物。
【請求項25】
上記顔料は、ピグメントブラック６、ピグメントブラック７、ピグメントブラック９、ランプ又はベジタブルブラック、ボーン又はアイボリーブラック、及びファーネス又はチャネルブラックのうちの少なくとも１つである、請求項１～２４のいずれかに記載の組成物。
【請求項26】
少なくともイエローインク組成物と、マゼンタインク組成物と、シアンインク組成物と、ブラックインク組成物と、を含むインクセットであって、上記インク組成物のうちの少なくとも１つは、請求項１～２５のいずれかに記載のインク組成物を含む、インクセット。
【請求項27】
上記インク組成物のうちの少なくとも２つは、請求項１～２５のいずれかに記載のインク組成物を含む、請求項２６に記載のインクセット。
【請求項28】
上記インク組成物のうちの少なくとも３つは、請求項１～２５のいずれかに記載のインク組成物を含む、請求項２６に記載のインクセット。
【請求項29】
上記イエローインク組成物、マゼンタインク組成物、シアンインク組成物、及びブラックインク組成物の各々は、請求項１～２５のいずれかに記載のインク組成物を含む、請求項２６に記載のインクセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願に対する相互参照)
本出願は、２０１９年４月８日に出願された米国仮出願番号６２／８３０,７９１の利益を主張し、これは、その全体が本明細書に参照として含まれる。
本出願は、２０１９年４月８日に出願された米国仮出願番号６２／８３０,７９１の利益を主張し、これは、その全体が本明細書に参照として含まれる。
【0002】
本発明は、ＵＶ―ＬＥＤ硬化性インク製剤の分野において、特に低転移ＵＶ―ＬＥＤ硬化性インク製剤、その製造方法及び使用方法が本明細書に記載されている。
【背景技術】
【0003】
インクのＵＶ―ＬＥＤ硬化は、無黄変（ｎｏｎ―ｙｅｌｌｏｗｉｎｇ）（白色インクの場合）の完全に硬化した低転移インクフィルムを得るために、特定の光開始剤を必要とする。これは、この用途のために唯一商業的に実行可能な光開始剤であるジフェニル（２，４，６―トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ＴＰＯ）が低分子量によりインクからラベル及び／又はラベルが貼られた基材（例えば、パッケージ）へ転移できるため、達成し難い場合がある。これは、ＴＰＯが公知の皮膚感作性物質であるため、小売業者や顧客等が手作業で取り扱うパッケージでは問題となり得る。さらに、特に食品及び医薬品のラベル／パッケージに関する規制は、食品若しくは医薬品の品質又はそのような製品を使用する消費者の健康に悪影響を与え得る成分の転移に関して厳しい基準を有する。
【0004】
光開始剤として効果的且つ費用効果の高いやり方で用いられ得る、低転移且つ皮膚感作性が小さい又は全くないインク製剤の必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
低転移を示す、マトリックス又はバインダーシステムと、１つ以上の着色剤と、１つ以上の光開始剤と、を含むＵＶ―ＬＥＤインク組成組成物が本明細書に記載されている。一部の実施形態において、マトリックス又はバインダーシステムは、１つ以上のＵＶ―ＬＥＤソースを使用して硬化する。一部の実施形態において、マトリックス又はバインダーシステムは、ＵＶ―ＬＥＤソースへの曝露の際に重合、架橋及び／又は硬化する１つ以上の材料を含む。一部の実施形態において、１つ以上の材料は、フリーラジカルプロセスによって重合及び／又は架橋される。これにより、インク組成物は、有機溶媒を含まないことになる。重合及び／又は架橋後、インクは硬化する。本明細書に記載のＵＶ―ＬＥＤインク組成物は、ブラックインクを含む様々なインクを硬化するのにより適しており、そのインスタントオン／インスタントオフ機能により生産性を改善／増加させ、熱をほぼ又は全く生成しない。そのような組成物は、環境上の利益を有するだけではなく、硬化プロセスがオゾンを生成せず、プレスを取り囲む排気が少なくて済む。
【0006】
一部の実施形態において、マトリックスは、１つ以上の鎖延長剤、１つ以上の多官能性架橋剤若しくはモノマー、１つ以上の反応性希釈剤、及び表面硬化を改善するための１つ以上の材料のうちの１つ以上を含む。又、マトリックスは、インク組成物マトリックスに柔軟性、伸長性及び／又は伸縮性を提供又は生成する１つ以上の材料又はモノマーを含み得る。マトリックスは、これに限定されないが、可塑剤、界面活性剤、流動制御添加剤等を含む１つ以上の添加剤と、１つ以上の着色剤と（例えば、顔料及び／又は染料）、を含み得る。
【0007】
本明細書に記載の組成物は、低転移を示す１つ以上の光開始剤を含む。一部の実施形態において、光開始剤は、ポリマーＴＰＯＬと呼ばれるポリマージフェニル（２，４，６―トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドである。ＴＰＯとＴＰＯＬは、化学構造が同一であるが、ＴＰＯは開始剤の乾燥形態であり、ＴＰＯＬは液体形態である。「ポリマーＴＰＯＬ」という用語は、ＴＰＯＬの転移を減少させるために、１つ以上の材料に共有結合又は非共有結合したジフェニル（２，４，６―トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ＴＰＯＬ）の１つ以上の分子を指す。一部の実施形態において、ＴＰＯＬは、１つ以上のオリゴマー、ポリマー（例えば、線状、分岐若しくは星型ポリマー）、デンドリマー、又はそれらの組み合わせに共有結合又は非共有結合する。一部の実施形態において、ＴＰＯＬは、少なくとも１，０００、２，０００、３，０００、４，０００、５，０００、７，５００、１０，５００、１２，０００、又は１５，０００ダルトンの分子量を有するポリマーに共有結合する。
【0008】
一部の実施形態において、ＴＰＯＬは、ライナーポリマーに共有結合する（例えば、ポリマー末端に結合するか、又はポリマー鎖上の複数の位置にグラフト化されたＴＰＯ）。他の実施形態において、ＴＰＯは、分岐ポリマー、星型ポリマー、又はデンドリマーに共有結合する。一部の実施形態において、線状又は分岐ポリマーは、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）ホモポリマー又は共重合体である。一部の実施形態において、分岐ポリマーは、三官能性コア分子をＰＥＯで官能化し、次にＰＥＯ鎖の末端をＴＰＯで官能化することによって形成される。一部の実施形態において、インク組成物は、非オリゴマー又は非ポリマーＴＰＯＬをさらに含む。
【0009】
上記の例に示しているように、ポリマーＴＰＯＬの使用は、（ポリマーに結合又は会合しない）遊離ＴＰＯＬを含む製剤と比較して残留ＴＰＯＬの量を減少させる。一部の実施形態において、ポリマーＴＰＯＬの使用は、残留ＴＰＯＬの量を少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％、２００％、又はそれ以上減少させる。一部の実施形態において、ポリマーＴＰＯＬの使用は、ＴＰＯＬの残留量を３００、２７５、２５０、２２５、２００、１７５、１５０、１２５、１００、９５、９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０、５５、５０、４５、４０、３５、３０、２５、２０、１５、１０、又は５ｐｐｍ未満になるようにする。
【0010】
Ｉ．インク組成物
ＵＶ―ＬＥＤ硬化性インク組成物が本明細書に記載されている。ＵＶ ＬＥＤは、代案的なＵＶ硬化システムである。一部の実施形態において、上記システムは、固体装置に基づくか、又はそれを含む。このプロセスは、一般に、最大帯域幅が４０ｎｍの狭い波長帯域（例えば、グラフィックアートの場合は３７５ｎｍ又は３９５ｎｍ）を用いる。ランプは、特殊な用途向けに特定の波長出力を有するように設計できる。ＵＶ―ＬＥＤランプは、従来のＵＶランプと比較して大幅に高い出力を提供する。例えば、ＵＶ―ＬＥＤランプは、従来のＵＶランプの場合、１，６４８ｍＷ／ｃｍ２であるのに比べて最大１６，０００ｍＷ／ｃｍ２を生成できる。
ＵＶ―ＬＥＤ硬化性インク組成物が本明細書に記載されている。ＵＶ ＬＥＤは、代案的なＵＶ硬化システムである。一部の実施形態において、上記システムは、固体装置に基づくか、又はそれを含む。このプロセスは、一般に、最大帯域幅が４０ｎｍの狭い波長帯域（例えば、グラフィックアートの場合は３７５ｎｍ又は３９５ｎｍ）を用いる。ランプは、特殊な用途向けに特定の波長出力を有するように設計できる。ＵＶ―ＬＥＤランプは、従来のＵＶランプと比較して大幅に高い出力を提供する。例えば、ＵＶ―ＬＥＤランプは、従来のＵＶランプの場合、１，６４８ｍＷ／ｃｍ２であるのに比べて最大１６，０００ｍＷ／ｃｍ２を生成できる。
【0011】
ＵＶ―ＬＥＤプロセスは、ＩＲ放射を含まず、最小限の熱伝達を生成する。ＵＶ―ＬＥＤソースは、よりコンパクト且つ低電圧で、インスタントオン／インスタントオフ（シャッター又は冷却オフ期間は不要）、動作寿命全体にわたる一貫した出力を提供し、オゾン又は揮発性有機化合物を生成せず（排気の必要性を排除）、従来のＵＶ及び／又は溶媒ベースのプロセスと比較してより効率的である。
【0012】
Ａ．マトリックス
本明細書に記載のインク組成組成物は、１つ以上の顔料が溶解及び／又は分散されたマトリックス又はバインダーシステムを含む。一部の実施形態において、マトリックス又はバインダーシステムは、１つ以上のＵＶ―ＬＥＤソースを用いて硬化する。一部の実施形態において、マトリックス又はバインダーシステムは、ＵＶ―ＬＥＤソースへの曝露の際に重合、架橋、及び／又は硬化する１つ以上の材料を含む。一部の実施形態において、ＵＶ―ＬＥＤソースへの曝露の際に重合、架橋及び／又は硬化する１つ以上の材料は、フリーラジカル重合及び／又は架橋を可能にする１つ以上の反応性官能基を含む。一部の実施形態において、上記１つ以上の材料は、モノマー、オリゴマー、及び／又はポリマーを含む１つ以上のアクリレートであり、ここで、モノマー、オリゴマー、又はポリマーは、一つ、二つ、三つ、四つ、又はそれ以上の反応性アクリレート基を含む。このマトリックスを用いることによって、インク組成物は、有機溶媒を含まないことになる。重合及び／又は架橋後、インクが硬化する。ＵＶ―ＬＥＤインク組成物は、ブラックインクを含む様々なインクを硬化するのにより適しており、そのインスタントオン／インスタントオフ機能により生産性を改善／増加させ、熱をほぼ又は全く生成しない。そのような組成物は、環境上の利益を有するだけではなく、硬化プロセスがオゾンを生成せず、プレスを取り囲む排気が少なくて済む。
本明細書に記載のインク組成組成物は、１つ以上の顔料が溶解及び／又は分散されたマトリックス又はバインダーシステムを含む。一部の実施形態において、マトリックス又はバインダーシステムは、１つ以上のＵＶ―ＬＥＤソースを用いて硬化する。一部の実施形態において、マトリックス又はバインダーシステムは、ＵＶ―ＬＥＤソースへの曝露の際に重合、架橋、及び／又は硬化する１つ以上の材料を含む。一部の実施形態において、ＵＶ―ＬＥＤソースへの曝露の際に重合、架橋及び／又は硬化する１つ以上の材料は、フリーラジカル重合及び／又は架橋を可能にする１つ以上の反応性官能基を含む。一部の実施形態において、上記１つ以上の材料は、モノマー、オリゴマー、及び／又はポリマーを含む１つ以上のアクリレートであり、ここで、モノマー、オリゴマー、又はポリマーは、一つ、二つ、三つ、四つ、又はそれ以上の反応性アクリレート基を含む。このマトリックスを用いることによって、インク組成物は、有機溶媒を含まないことになる。重合及び／又は架橋後、インクが硬化する。ＵＶ―ＬＥＤインク組成物は、ブラックインクを含む様々なインクを硬化するのにより適しており、そのインスタントオン／インスタントオフ機能により生産性を改善／増加させ、熱をほぼ又は全く生成しない。そのような組成物は、環境上の利益を有するだけではなく、硬化プロセスがオゾンを生成せず、プレスを取り囲む排気が少なくて済む。
【0013】
一部の実施形態において、マトリックスは、１つ以上の鎖延長剤、１つ以上の多官能性架橋剤若しくはモノマー、１つ以上の反応性希釈剤、及び／又は表面硬化を改善するための１つ以上の材料のうちの１つ以上を含む。又、マトリックスは、インク組成物マトリックスに柔軟性、伸長性及び／又は伸縮性を提供又は生成する１つ以上の材料（例えば、モノマー又はオリゴマー）を含み得る。上記に挙げられた様々な種類の材料の非限定的な例を以下に示す。しかしながら、鎖延長剤である分子は又、官能基の数及び／又はマトリックス中の他の材料の有無に応じて多官能性架橋剤であり得、又その逆であり得ることを理解されたい。
【0014】
マトリックスは、これに限定されないが、可塑剤、界面活性剤、流動制御添加剤等を含む１つ以上の添加剤と、１つ以上の着色剤（例えば、顔料及び／又は染料）と、をさらに含み得る。
【0015】
１．鎖延長剤
一部の実施形態において、１つ以上の鎖延長剤は、反応性の高いモノマー、オリゴマー、及び／又はポリマー種を含む。一部の実施形態において、１つ以上の鎖延長剤は、二官能性アクリレートであるか又はそれを含む。一部の実施形態において、二官能性アクリレートは、プロパン、ブタン、ペンタン、又はヘキサンジオール等のジオールジエトキシレートジアクリレートである。一部の実施形態において、二官能性アクリレートは、１，６―ヘキサンジオールジエトキシレートジアクリレートである。例として、Ｍ２０２又はＭ２０１０等のＭ２・・・で始まる分子が挙げられるが、これに限定されない。
一部の実施形態において、１つ以上の鎖延長剤は、反応性の高いモノマー、オリゴマー、及び／又はポリマー種を含む。一部の実施形態において、１つ以上の鎖延長剤は、二官能性アクリレートであるか又はそれを含む。一部の実施形態において、二官能性アクリレートは、プロパン、ブタン、ペンタン、又はヘキサンジオール等のジオールジエトキシレートジアクリレートである。一部の実施形態において、二官能性アクリレートは、１，６―ヘキサンジオールジエトキシレートジアクリレートである。例として、Ｍ２０２又はＭ２０１０等のＭ２・・・で始まる分子が挙げられるが、これに限定されない。
【0016】
一部の実施形態において、鎖延長剤は、インク組成物の約５重量％～約６０重量％、インク組成物の約５重量％～約５５重量％、又はインク組成物の約５重量％～約５３重量％の量で存在する。一部の実施形態において、鎖延長剤は、インク組成物の約５重量％～約１０重量％の量で存在する。一部の実施形態において、鎖延長剤は、インク組成物の約５重量％又は約６重量％の量で存在する。他の実施形態において、鎖延長剤は、インク組成物の約５０重量％～約５５重量％又はインク組成物の約５３重量％の量で存在する。
【0017】
２．多官能性架橋剤
一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、１つ以上の多官能性架橋剤を含む。一部の実施形態において、架橋剤は、少なくとも２つの反応性官能基を含む。一部の実施形態において、架橋剤は、２つ超、例えば３つ、４つ、５つ又はそれ以上の反応性官能基を含む。架橋剤は、モノマー、オリゴマー及び／又はポリマーであり得る。一部の実施形態において、架橋剤は、モノマーである。一部の実施形態において、架橋剤は、三官能性モノマーである。一部の実施形態において、架橋剤は、トリアクリレートモノマーである。一部の実施形態において、架橋剤は、トリメチロールプロパントリエトキシレートトリアクリレートであるか又はそれを含む。例として、ＨＤ（ＥＯ）３ＤＡ；ＴＭＰ（ＥＯ）３ＴＡ；Ｍ３１３０、Ｍ３１６０、Ｍ３１９０等のＭ３・・・で始まる分子が挙げられるが、これに限定されない。さらに、これらの材料は、ＬＲ３１３０等の低残留物（高純度）に分類することができる。
一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、１つ以上の多官能性架橋剤を含む。一部の実施形態において、架橋剤は、少なくとも２つの反応性官能基を含む。一部の実施形態において、架橋剤は、２つ超、例えば３つ、４つ、５つ又はそれ以上の反応性官能基を含む。架橋剤は、モノマー、オリゴマー及び／又はポリマーであり得る。一部の実施形態において、架橋剤は、モノマーである。一部の実施形態において、架橋剤は、三官能性モノマーである。一部の実施形態において、架橋剤は、トリアクリレートモノマーである。一部の実施形態において、架橋剤は、トリメチロールプロパントリエトキシレートトリアクリレートであるか又はそれを含む。例として、ＨＤ（ＥＯ）３ＤＡ；ＴＭＰ（ＥＯ）３ＴＡ；Ｍ３１３０、Ｍ３１６０、Ｍ３１９０等のＭ３・・・で始まる分子が挙げられるが、これに限定されない。さらに、これらの材料は、ＬＲ３１３０等の低残留物（高純度）に分類することができる。
【0018】
一部の実施形態において、多官能性架橋剤は、インク組成物の約１重量％～約２５重量％、インク組成物の約３重量％～約１５重量％、又はインク組成物の約４重量％～約８％重量％の量で存在する。一部の実施形態において、多官能性架橋剤は、インク組成物の約５重量％～約７重量％の量で存在する。一部の実施形態において、多官能性架橋剤は、インク組成物の約６重量％の量で存在する。
【0019】
３．反応性希釈剤
一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、１つ以上の反応性希釈剤を含む。本明細書で用いられる「反応性希釈剤」は、硬化プロセスの間にインク組成物の粘度を減少させる分子を指す。一部の実施形態において、１つ以上の反応性希釈剤は、単官能性モノマー、オリゴマー、及び／又はポリマーである。他の実施形態において、１つ以上の反応性希釈剤は、二官能性モノマー、オリゴマー、及び／又はポリマーである。一部の実施形態において、二官能性の反応性希釈剤中の２つの反応性官能基は、同じ官能基又は異なる官能基である。異なる官能基は、異なるプロセス、例えば、フリーラジカル及びカチオン性又はアニオン性重合による硬化を可能にし得る。一部の実施形態において、１つ以上の反応性希釈剤は、単官能性及び二官能性の反応性希釈剤の組み合わせである。一部の実施形態において、単官能性の反応性希釈剤は、単官能性アクリレートである。一部の実施形態において、単官能性アクリレートは、環状トリメチロールプロポイルアクリレートである。一部の実施形態において、二官能性の反応性希釈剤は、ジビニル、ジアクリレート、又は混合ビニルアクリレートである。例として、Ｍ１２２等のＭ１・・・で始まる単官能性アクリレートが挙げられるが、これに限定されない。
一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、１つ以上の反応性希釈剤を含む。本明細書で用いられる「反応性希釈剤」は、硬化プロセスの間にインク組成物の粘度を減少させる分子を指す。一部の実施形態において、１つ以上の反応性希釈剤は、単官能性モノマー、オリゴマー、及び／又はポリマーである。他の実施形態において、１つ以上の反応性希釈剤は、二官能性モノマー、オリゴマー、及び／又はポリマーである。一部の実施形態において、二官能性の反応性希釈剤中の２つの反応性官能基は、同じ官能基又は異なる官能基である。異なる官能基は、異なるプロセス、例えば、フリーラジカル及びカチオン性又はアニオン性重合による硬化を可能にし得る。一部の実施形態において、１つ以上の反応性希釈剤は、単官能性及び二官能性の反応性希釈剤の組み合わせである。一部の実施形態において、単官能性の反応性希釈剤は、単官能性アクリレートである。一部の実施形態において、単官能性アクリレートは、環状トリメチロールプロポイルアクリレートである。一部の実施形態において、二官能性の反応性希釈剤は、ジビニル、ジアクリレート、又は混合ビニルアクリレートである。例として、Ｍ１２２等のＭ１・・・で始まる単官能性アクリレートが挙げられるが、これに限定されない。
【0020】
一部の実施形態において、単官能性の反応性希釈剤は、インク組成物の約１０重量％～約４０重量％、インク組成物の約１５重量％～約３５重量％、又はインク組成物の約２０重量％～約３０重量％の量で存在する。一部の実施形態において、多官能性架橋剤は、インク組成物の約２５重量％～約３０重量％の量で存在する。一部の実施形態において、多官能性架橋剤は、インク組成物の約２５重量％～約２７重量％の量で存在する。一部の実施形態において、二官能性の反応性希釈剤は、約１０％～約１５％、約１１％～約１４％、約１２％～約１４％の量で存在する。
【0021】
４．表面硬化剤
一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、１つ以上の表面硬化剤を含む。本明細書で用いられる「表面硬化剤」は、インク組成物の表面硬化を改善する分子を意味する。一部の実施形態において、表面硬化剤は、官能化ポリエーテルアクリレートオリゴマーである。一部の実施形態において、表面硬化剤は、アミン変性ポリエーテルアクリレートオリゴマーである。
一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、１つ以上の表面硬化剤を含む。本明細書で用いられる「表面硬化剤」は、インク組成物の表面硬化を改善する分子を意味する。一部の実施形態において、表面硬化剤は、官能化ポリエーテルアクリレートオリゴマーである。一部の実施形態において、表面硬化剤は、アミン変性ポリエーテルアクリレートオリゴマーである。
【0022】
一部の実施形態において、表面硬化剤は、インク組成物の約１重量％～約１０重量％、インク組成物の約１重量％～約８重量％、又はインク組成物の約２重量％～約６％重量％の量で存在する。一部の実施形態において、表面硬化剤は、インク組成物の約３重量％～約５重量％の量で存在する。一部の実施形態において、表面硬化剤は、インク組成物の約４重量％～約５重量％の量で存在する。
【0023】
５．柔軟性誘導物質
一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、１つ以上の柔軟性誘導物質を含む。一部の実施形態において、１つ以上の柔軟性誘導物質は、マトリックス又は結合システムに柔軟性、伸長性及び／又は伸縮性を提供する。一部の実施形態において、物質は、モノマー、オリゴマー、及び／又はポリマーである。一部の実施形態において、物質はモノマーである。一部の実施形態において、モノマーはウレタンアクリレートである。例として、ＣＮ９９１が挙げられるが、これに限定されない。
一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、１つ以上の柔軟性誘導物質を含む。一部の実施形態において、１つ以上の柔軟性誘導物質は、マトリックス又は結合システムに柔軟性、伸長性及び／又は伸縮性を提供する。一部の実施形態において、物質は、モノマー、オリゴマー、及び／又はポリマーである。一部の実施形態において、物質はモノマーである。一部の実施形態において、モノマーはウレタンアクリレートである。例として、ＣＮ９９１が挙げられるが、これに限定されない。
【0024】
一部の実施形態において、柔軟性誘導物質は、インク組成物の約２５重量％～約５５重量％、インク組成物の約３０重量％～約５０重量％、又はインク組成物の約３３重量％～約４９重量％の量で存在する。一部の実施形態において、表面硬化剤は、インク組成物の約３３重量％～約３５重量％の量で存在する。一部の実施形態において、表面硬化剤は、インク組成物の約４８重量％～約５０重量％の量で存在する。
【0025】
６．界面活性剤
一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、１つ以上の界面活性剤を含む。一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、界面活性剤の混合物を含む。一部の実施形態において、界面活性剤混合物は、基材上へのインク組成物の噴射及び／又は拡散／浸透特性を改善する。
一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、１つ以上の界面活性剤を含む。一部の実施形態において、マトリックス又は結合システムは、界面活性剤の混合物を含む。一部の実施形態において、界面活性剤混合物は、基材上へのインク組成物の噴射及び／又は拡散／浸透特性を改善する。
【0026】
一部の実施形態において、界面活性剤は、インク組成物の約１重量％～約５重量％、インク組成物の約１重量％～約４重量％、又はインク組成物の約２重量％～約３重量％の量で存在する。
【0027】
Ｂ．光開始剤
一部の実施形態において、インク組成物は、１つ以上の光開始剤を含む。一部の実施形態において、１つ以上の光開始剤は、ＴＰＯ（本明細書では「ポリマーＴＰＯＬ」とも呼ばれる）の転移を減少させるために、１つ以上の材料に共有結合又は非共有結合したジフェニル（２，４，６―トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ＴＰＯＬ）である。一部の実施形態において、ＴＰＯＬは、１つ以上のオリゴマー、ポリマー（例えば、線状、分岐状若しくは星型ポリマー）、デンドリマー、又はそれらの組み合わせに共有結合又は非共有結合する。一部の実施形態において、ＴＰＯＬは、上記のように、ＴＰＯＬ分子をオリゴマー又はポリマーに共有結合又は非共有結合させるために、１つ以上の官能基を導入するように改質される。一部の実施形態において、ポリマーＴＰＯＬは、ＩＧＭ ｒｅｓｉｎｓから入手可能な商標名Ｏｍｎｉｐｏｌ ＴＰとして販売されている。
一部の実施形態において、インク組成物は、１つ以上の光開始剤を含む。一部の実施形態において、１つ以上の光開始剤は、ＴＰＯ（本明細書では「ポリマーＴＰＯＬ」とも呼ばれる）の転移を減少させるために、１つ以上の材料に共有結合又は非共有結合したジフェニル（２，４，６―トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ＴＰＯＬ）である。一部の実施形態において、ＴＰＯＬは、１つ以上のオリゴマー、ポリマー（例えば、線状、分岐状若しくは星型ポリマー）、デンドリマー、又はそれらの組み合わせに共有結合又は非共有結合する。一部の実施形態において、ＴＰＯＬは、上記のように、ＴＰＯＬ分子をオリゴマー又はポリマーに共有結合又は非共有結合させるために、１つ以上の官能基を導入するように改質される。一部の実施形態において、ポリマーＴＰＯＬは、ＩＧＭ ｒｅｓｉｎｓから入手可能な商標名Ｏｍｎｉｐｏｌ ＴＰとして販売されている。
【0028】
一部の実施形態において、ＴＰＯＬは、少なくとも１，０００、２，０００、３，０００、４，０００、５，０００、７，５００、１０，５００、１２，０００、又は１５，０００ダルトンの分子量を有するポリマーに共有結合する。一部の実施形態において、ＴＰＯＬは、ライナーポリマーに共有結合する（例えば、ＴＰＯＬは、ポリマー末端に結合するか、又はポリマー鎖上の複数の位置にグラフト化される）。他の実施形態において、ＴＰＯＬは、分岐ポリマー、星型ポリマー、及び／又はデンドリマーに共有結合する。一部の実施形態において、線状又は分岐ポリマーは、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）ホモポリマー又は共重合体である。一部の実施形態において、分岐ポリマーは、三官能性コア分子をＰＥＯで官能化し、次にＰＥＯ鎖の末端をＴＰＯで官能化することによって形成される。一部の実施形態において、インク組成物は、非オリゴマー若しくは非ポリマーＴＰＯＬ又はＴＰＯをさらに含む。
【0029】
一部の実施形態において、ポリマーＴＰＯＬは、インク組成物の約２重量％～約１５重量％、インク組成物の約３重量％～約１０重量％、又はインク組成物の約４重量％～約１０重量％の量で存在する。一部の実施形態において、ポリマーＴＰＯＬは、インク組成物の約５重量％又は約１０重量％の量で存在する。
【0030】
一部の実施形態において、非ポリマーＴＰＯＬは、インク組成物の約２重量％～約１５重量％、インク組成物の約３重量％～約１０重量％、又はインク組成物の約４重量％～約１０重量％の量で存在する。一部の実施形態において、非ポリマーＴＰＯＬは、インク組成物の約５重量％又は約１０重量％の量で存在する。
【0031】
例に示しているように、ポリマーＴＰＯＬの使用は、（ポリマーに結合又は会合しない）遊離ＴＰＯＬを含む製剤と比較して残留ＴＰＯＬの量を減少させる。一部の実施形態において、ポリマーＴＰＯＬの使用は、残留ＴＰＯＬの量を少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％、２００％、又はそれ以上減少させる。一部の実施形態において、ポリマーＴＰＯＬの使用は、ＴＰＯＬの残留量を３００、２７５、２５０、２２５、２００、１７５、１５０、１２５、１００、９５、９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０、５５、５０、４５、４０、３５、３０、２５、２０、１５、１０、又は５ｐｐｍ未満になるようにする。
【0032】
Ｃ．着色剤
一部の実施形態において、インク組成物は、染料、顔料、又はそれらの組み合わせ等の１つ以上の着色剤を含む。顔料は、最終インク組成物の所望の色に応じて選択し得る。一部の態様において、特にインク組成物がインクセットの一部として供給又は用いられる場合、顔料は、インクセット内の別個のインク組成物に用いられる他の顔料を補完するために選択され得る。
一部の実施形態において、インク組成物は、染料、顔料、又はそれらの組み合わせ等の１つ以上の着色剤を含む。顔料は、最終インク組成物の所望の色に応じて選択し得る。一部の態様において、特にインク組成物がインクセットの一部として供給又は用いられる場合、顔料は、インクセット内の別個のインク組成物に用いられる他の顔料を補完するために選択され得る。
【0033】
一部の態様において、インク組成物は、シアンインク組成物である。例示的な顔料として、ピグメントブルー１、ピグメントブルー１５、ピグメントブルー１５：１、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、ピグメントブルー１５：６、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー１７―１、ピグメントブルー２２、ピグメントブルー２７、ピグメントブルー２８、ピグメントブルー２９、ピグメントブルー３６、ピグメントブルー６０が挙げられるが、これに限定されない。「ピグメントブルー」は、フタロシアニンブルーと呼ばれることもある。
【0034】
一部の態様において、インク組成物は、マゼンタインク組成物である。例示的な顔料として、ピグメントレッド３、ピグメントレッド５、ピグメントレッド８、ピグメントレッド９、ピグメントレッド９：８、ピグメントレッド１９、ピグメントレッド２２、ピグメントレッド３１、ピグメントレッド３８、ピグメントレッド４３、ピグメントレッド４８：１、ピグメントレッド４８：２、ピグメントレッド４８：３、ピグメントレッド４８：４、ピグメントレッド４８：５、ピグメントレッド４９：１、ピグメントレッド５３：１、ピグメントレッド５７：１、ピグメントレッド５７：２、ピグメントレッド５８：４、ピグメントレッド６３：１、ピグメントレッド８１、ピグメントレッド８１：１、ピグメントレッド８１：２、ピグメントレッド８１：３、ピグメントレッド８１：４、ピグメントレッド８８、ピグメントレッド１０４、ピグメントレッド１０８、ピグメントレッド１１２、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１２３、ピグメントレッド１４４、ピグメントレッド１４６、ピグメントレッド１４９、ピグメントレッド１６６、ピグメントレッド１６８、ピグメントレッド１６９、ピグメントレッド１７０、ピグメントレッド１７７、ピグメントレッド１７８、ピグメントレッド１７９、ピグメントレッド１８４、ピグメントレッド１８５、ピグメントレッド２０７、ピグメントレッド２０８、ピグメントレッド２１６、ピグメントレッド２２４、ピグメントレッド２２６、ピグメントレッド２５７、ピグメントバイオレット３、ピグメントバイオレット１９、ピグメントバイオレット２３、ピグメントバイオレット２９、ピグメントバイオレット３０、ピグメントバイオレット３７、ピグメントバイオレット５０、ピグメントバイオレット８８、又はピグメントオレンジ１３、ピグメントオレンジ１６、ピグメントオレンジ２０、ピグメントオレンジ３６が挙げられるが、これに限定されない。
【0035】
一部の態様において、インク組成物は、イエローインク組成物である。例示的な顔料として、ピグメントイエロー５５、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー７９、ピグメントイエロー９３、ピグメントイエロー１１０、ピグメントイエロー１２０、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１３８Ｃ、ピグメントイエロー１３９、ピグメントイエロー１５０、ピグメントイエロー１５１、ピグメントイエロー１５５、ピグメントイエロー１５６、ピグメントイエロー１７５、ピグメントイエロー１８０、ピグメントイエロー１８５、及びピグメントイエロー２１３が挙げられるが、これに限定されない。好ましい実施形態において、顔料は、ピグメントイエロー１５１を含む。
【0036】
一部の態様において、インク組成物は、ブラックインク組成物である。例示的な顔料として、ピグメントブラック６、ピグメントブラック７、ピグメントブラック９、ランプ又はベジタブルブラック、ボーン又はアイボリーブラック、及びファーネス又はチャネルブラックが挙げられるが、これに限定されない。
【0037】
一部の態様において、インク組成物は、ライトシアンインク組成物である。例示的な顔料として、上記に挙げたものが挙げられる。
【0038】
一部の態様において、インク組成物は、ライトマゼンタインク組成物である。例示的な顔料として、上記に挙げたものが挙げられる。
【0039】
ダークグレー、ライトグレー、グリーン、オレンジ、レッド、ホワイト、ブルー等のさらなる着色インク組成物は、以下に説明するインクセットに含まれるように配合することができる。一部の態様において、そのような組成物は、異なる顔料を有することを除いて、上記組成物と類似する構成を有し得る。他の態様において、組成物は、上記のものとは異なり得る。特定の態様において、考慮されるインクセットには、ホワイトインク組成物が含まれない。
【0040】
以下の組成を有する組成物を製造することができる。
【0041】
【表1】
【0042】
ＩＩ．用途
本明細書に記載のインク組成物は、様々な用途に用いられ得る。例示的な用途として、感圧ラベル、ラップアラウンド、インモールドラベル、ヨーグルトの蓋、サシェ／ポーチ、シュリンクスリーブ、及びフレキシブルパッケージが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書に記載のインク組成物は、様々な用途に用いられ得る。例示的な用途として、感圧ラベル、ラップアラウンド、インモールドラベル、ヨーグルトの蓋、サシェ／ポーチ、シュリンクスリーブ、及びフレキシブルパッケージが挙げられるが、これに限定されない。
【0043】
実施例
実施例１：ＴＰＯとポリマーＴＰＯＬとを含むホワイトインクの比較
以下の組成を含むホワイトインク製剤を製造した。
実施例１：ＴＰＯとポリマーＴＰＯＬとを含むホワイトインクの比較
以下の組成を含むホワイトインク製剤を製造した。
【0044】
【表2】
【0045】
ポリカーボネート基材上のモノマー及びＴＰＯの残留量をガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ―ＭＳ）で分析し、インク重量のみに基づいてｐｐｍで表した。結果を以下に示す。
【表3】
【0046】
実施例２．モノマーＴＰＯとポリマーＴＰＯＬとを含むシアンインクの比較
以下の組成を含むシアンインク製剤を調製した。
以下の組成を含むシアンインク製剤を調製した。
【0047】
【表4】
【0048】
ポリエステル織物及びポリエステル／綿織物上のモノマー及びＴＰＯの残留量をガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ―ＭＳ）で分析し、インク重量のみに基づいてｐｐｍで表した。結果を以下に示す。
【0049】
【表5】
【0050】
実施例３．モノマーＴＰＯとＴＰＯＬポリマーとを含むイエローインクの比較
以下の組成を含むイエローインク製剤を製造した。
以下の組成を含むイエローインク製剤を製造した。
【0051】
【表6】
【0052】
ポリエステル織物及びポリエステル／綿織物上のモノマー及びＴＰＯの残留量をガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ―ＭＳ）で分析し、インク重量のみに基づいてｐｐｍで表した。結果を以下に示す。
【0053】
【表7】
【0054】
実施例４．モノマーＴＰＯとＴＰＯＬポリマーとを含むマゼンタインクの比較
以下の組成を含むマゼンタインク製剤を製造した。
以下の組成を含むマゼンタインク製剤を製造した。
【0055】
【表8】
【0056】
ポリエステル織物及びポリエステル／綿織物上のモノマー及びＴＰＯの残留量をガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ―ＭＳ）で分析し、インク重量のみに基づいてｐｐｍで表した。結果を以下に示す。
【0057】
【表9】