JP2012067226A - インク組成物、インクジェット記録方法及び印画物 - Google Patents
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Abstract
【課題】インク組成物の撥液適性を向上させ、インク組成物により形成された画像の密着性に優れたインク組成物を提供する。
【解決手段】重合性化合物(a)と、重合開始剤(b)と、一般式(1)で表される化合物(c)とを含有するインク組成物からなる。
(式(1)中、R1はアルキル基、シクロアルキル基又はアリ−ル基を表す。R2はシクロアルキル基、アミノ基又は複素環を有するいずれかの構造を表す。R3は水素原子又はアルキル基を表す。R4は水素原子又はアルキル基を表す。)
【選択図】なし
【解決手段】重合性化合物(a)と、重合開始剤(b)と、一般式(1)で表される化合物(c)とを含有するインク組成物からなる。
(式(1)中、R1はアルキル基、シクロアルキル基又はアリ−ル基を表す。R2はシクロアルキル基、アミノ基又は複素環を有するいずれかの構造を表す。R3は水素原子又はアルキル基を表す。R4は水素原子又はアルキル基を表す。)
【選択図】なし
Description
本発明は、インク組成物、及び、インクジェット記録方法及び印画物に関する。
カラ−画像を記録する画像記録の方法として、インクジェット技術が知られている。インクジェット技術は、オフィスプリンタ、ホ−ムプリンタ等の分野に適用されてきたが、近年では商業印刷分野での応用がなされつつある。
そのインクジェットに用いられるインク組成物として、重合性の化合物を含有する活性エネルギ−線硬化性インク組成物がある。活性エネルギ−線硬化型インク組成物は、紫外線や電子線等の活性エネルギ−線を照射すると該化合物が重合して硬化するものであり、例えば、薄膜コ−ティング材、印刷インキ等に適用されている。
特許文献1には、接着性等を改良する目的で、スルフィド結合を分子内に有する化合物と、重合性化合物と、重合開始剤とを含むことを特徴とする活性エネルギ−線硬化型組成物が記載されている。
また、特許文献2には、密着性を改善する目的で、特定の多価メルカプト化合物を付加させてなる重合性化合物を含む活性エネルギ−線硬化型インク組成物が開示されている。
しかしながら上記文献のいずれにも、インク組成物の、インクジェットノズル等に形成された撥液膜に対する適性(撥液膜の劣化のさせにくさ)である「撥液適性」に関しては、何ら検討されていない。また、密着性に関してはまだ改良の余地がある。
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、インク組成物の撥液適性を向上させ、インク組成物により形成された画像の密着性に優れたインク組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記問題に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、下記の手段で上記課題を解決するに至った。
項1.重合性化合物(a)と、重合開始剤(b)と、一般式(1)で表される化合物(c)とを含有するインク組成物。
項1.重合性化合物(a)と、重合開始剤(b)と、一般式(1)で表される化合物(c)とを含有するインク組成物。
(式(1)中、R1はアルキル基、シクロアルキル基又はアリ−ル基を表す。R2は下記式(1−1)〜式(1−3)で表されるいずれか1つの構造を表す。R3は水素原子又はアルキル基を表す。R4は水素原子又はアルキル基を表す。nは2〜50の整数を表す。)
(式(1−1)〜(1−3)中、X1は単結合またはアルキレン基を表す。X2はシクロアルキル基、アミノ基又は複素環から水素原子を1つ除いた残基を表す。X3及びX4はアルキル基を表し、X3及びX4は互いに結合して環を形成していてもよい。X5はアルキレン基を表す。)
項2.前記化合物(c)の分子量が300〜3,000である項1に記載のインク組成物。
項3.前記化合物(c)のインク組成物に対する含有量が、1質量%〜20質量%である項1又は項2に記載のインク組成物。
項4.前記一般式(1)のR2の構造が、下記式(B−1)〜(B−8)のいずれか1種である項1〜項3のいずれか1項に記載のインク組成物。
項2.前記化合物(c)の分子量が300〜3,000である項1に記載のインク組成物。
項3.前記化合物(c)のインク組成物に対する含有量が、1質量%〜20質量%である項1又は項2に記載のインク組成物。
項4.前記一般式(1)のR2の構造が、下記式(B−1)〜(B−8)のいずれか1種である項1〜項3のいずれか1項に記載のインク組成物。
項5.前記式(1−1)で表される構造が下記式(B−1)〜(B−4)のいずれか1種である項1〜項4のいずれか1項に記載のインク組成物。
項6.前記重合性化合物が、単官能重合性モノマ−と多官能重合性モノマ−からなり、
該単官能重合性モノマ−と多官能重合性モノマ−との質量比が、(単官能重合性モノマ−:多官能重合性モノマ−)=(1:1)〜(10:1)の範囲である、項1〜項5のいずれか1項に記載のインク組成物。
項7.前記重合開始剤が光重合開始剤である、項1〜項6のいずれか1項に記載のインク組成物。
項8.更に着色剤を含有する項1〜項7のいずれか1項に記載のインク組成物。
項9.前記インク組成物が、水の含有量が3質量%以下である項1〜項8のいずれか1項に記載のインク組成物。
項10.(a1)記録媒体上に、項1〜項9のいずれか1項に記載のインク組成物を吐出する工程と、(b1)吐出されたインク組成物に活性エネルギ−線を照射して、該インク組成物を硬化させる工程とを含むインクジェット記録方法。
項11.項10に記載のインクジェット記録方法により得られた印画物。
該単官能重合性モノマ−と多官能重合性モノマ−との質量比が、(単官能重合性モノマ−:多官能重合性モノマ−)=(1:1)〜(10:1)の範囲である、項1〜項5のいずれか1項に記載のインク組成物。
項7.前記重合開始剤が光重合開始剤である、項1〜項6のいずれか1項に記載のインク組成物。
項8.更に着色剤を含有する項1〜項7のいずれか1項に記載のインク組成物。
項9.前記インク組成物が、水の含有量が3質量%以下である項1〜項8のいずれか1項に記載のインク組成物。
項10.(a1)記録媒体上に、項1〜項9のいずれか1項に記載のインク組成物を吐出する工程と、(b1)吐出されたインク組成物に活性エネルギ−線を照射して、該インク組成物を硬化させる工程とを含むインクジェット記録方法。
項11.項10に記載のインクジェット記録方法により得られた印画物。
本発明によれば、インク組成物の撥液適性を向上させ、インク組成物により形成された画像の密着性に優れたインク組成物を提供することができる。
<インク組成物>
本発明のインク組成物(以下、単に「インク」ともいう。)は、重合性化合物(a)と、
重合開始剤(b)と、一般式(1)で表される化合物(c)とを含有することを特徴とする。
本発明のインク組成物(以下、単に「インク」ともいう。)は、重合性化合物(a)と、
重合開始剤(b)と、一般式(1)で表される化合物(c)とを含有することを特徴とする。
(式(1)中、R1はアルキル基、シクロアルキル基又はアリ−ル基を表す。R2は下記式(1−1)〜式(1−3)で表されるいずれかの構造を表す。R3は水素原子又はアルキル基を表す。R4は水素原子又はアルキル基を表す。nは2〜50の整数を表す。)
(式(1−1)〜(1−3)中、X1は単結合またはアルキレン基を表す。X2はシクロアルキル基、アミノ基又は複素環から水素原子を1つ除いた残基を表す。X3及びX4はアルキル基を表し、X3及びX4は互いに結合して環を形成していてもよい。X5はアルキレン基を表す。)
本発明のインク組成物は、インクジェット記録用インク組成物として好適に使用することができる。
本発明のインク組成物は、活性エネルギ−線により硬化可能なインク組成物であることが好ましい。
本発明でいう「活性エネルギ−線」とは、その照射によりインク組成物中において開始種を発生させ得るエネルギ−を付与することができる活性エネルギ−線であれば、特に制限はなく、広くα線、γ線、X線、紫外線(UV)、可視光線、赤外線、電子線などを包含するものであるが、中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点から紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。本発明のインク組成物としては、活性エネルギ−線硬化型インク組成物が好ましい。
−一般式(1)で表される化合物(c)−
本発明のインク組成物は、前記一般式(1)で表される化合物(c)を含有する。「一般式(1)で表される化合物(c)」を、以下、単に「特定化合物」とも称することがある。
本発明のインク組成物は、前記一般式(1)で表される化合物(c)を含有する。「一般式(1)で表される化合物(c)」を、以下、単に「特定化合物」とも称することがある。
一般式(1)におけるR1で表されるアルキル基としては、限定的ではないが、好ましくは、炭素数5〜15のアルキル基であり、より好ましくは炭素数7〜13のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数7〜12のアルキル基である。前記アルキル基は直鎖構造を有していても、分岐構造を有していてもよいが、直鎖構造が好ましい。具体的には、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基又はドデシル基等が挙げられる。
一般式(1)におけるR1で表されるシクロアルキル基としては、限定的ではないが、好ましくは、炭素数5〜15のシクロアルキル基である。具体的には、シクロペンチル基、シクロへキシル基等が挙げられる。
一般式(1)におけるR1で表されるアリ−ル基としては、限定的ではないが、好ましくは炭素数6〜15のアリ−ル基であり、更に好ましくは炭素数6〜10のアリ−ル基であり、最も好ましくは炭素数6のアリ−ル基である。具体的には、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基等が挙げられる。
一般式(1)において、R1は置換基を有していても置換基を有していなくてもよいが、置換基を有していないことが好ましい。
一般式(1)におけるR1が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアリ−ル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子(F,Cl,Br,I等)、炭素数2〜7のアルキルオキシカルボニル基、炭素数2〜7のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数7〜11のアリ−ルオキシカルボニル基、炭素数7〜11のアリ−ルカルボニルオキシ基、炭素数1〜7のアルキルカルバモイル基、炭素数7〜11のアリ−ルカルバモイル基等が好ましい(以下、これらの置換基群を「置換基U」とする。)。R1がこれらの置換基を有しその置換基に炭素が含まれる場合、その置換基の炭素数は、上記R1に記載のアルキル基、シクロアルキル基又はアリ−ル基の炭素数として含めないものとする。以下、本発明において、置換基を有する場合の炭素数の数え方はこれと同様とする。
一般式(1)におけるR1は、好ましくは、炭素数5〜15のアルキル基又は炭素数5〜15のシクロアルキル基である。
一般式(1)におけるR3は、水素原子又はアルキル基を表す。
一般式(1)におけるR3で表されるアルキル基としては、限定的ではないが、好ましくは炭素数1〜5のアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数1〜3のアルキル基である。前記アルキル基は直鎖構造を有していても、分岐構造を有していてもよい。
一般式(1)におけるR3としては、好ましくは、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であり、更に好ましくは水素原子である。
一般式(1)において、R3は置換基を有していても置換基を有していなくてもよいが、置換基を有していないことが好ましい。R3が有していてもよい置換基は、前述の一般式(1)におけるR1が有していてもよい置換基Uと同様である。
一般式(1)において、R4は水素原子又はアルキル基をあらわす。
一般式(1)におけるR4で表されるアルキル基としては、限定的ではないが、好ましくは炭素数1〜5のアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数1〜3のアルキル基である。前記アルキル基は直鎖構造を有していても、分岐構造を有していてもよい。
一般式(1)におけるR4としては、好ましくは、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であり、更に好ましくは水素原子である。
一般式(1)において、R4は置換基を有していても置換基を有していなくてもよいが、置換基を有していないことが好ましい。R4が有していてもよい置換基は、前述の一般式(1)におけるR1が有していてもよい置換基Uと同様である。
一般式(1)におけるnは、2〜50の整数を表し、好ましくは2〜30であり、更に好ましくは2〜10である。一般式(1)におけるnを2以上、50以下することが、撥液適性の観点から好ましい。
一般式(1)におけるR2は、式(1−1)〜(1−3)で表されるいずれかの構造を表す。以下、式(1−1)〜(1−3)の各置換基を有する化合物(c)について詳細に説明をする。
−一般式(1)におけるR2が式(1−1)で表される化合物−
一般式(1)において、R2が式(1−1)で表される化合物である場合、一般式(1)は下記構造で表される。以下、下記構造の化合物を(1−1−1)ともいう。
一般式(1)において、R2が式(1−1)で表される化合物である場合、一般式(1)は下記構造で表される。以下、下記構造の化合物を(1−1−1)ともいう。
(式中、R1はアルキル基、シクロアルキル基又はアリ−ル基を表す。R3は水素原子又はアルキル基を表す。R4は水素原子又はアルキル基を表す。X1は単結合またはアルキレン基を表す。X2はシクロアルキル基、アミノ基又は複素環から水素原子を1つ除いた残基を表す。nは2〜50の整数を表す。)
前記(1−1−1)におけるX1で表されるアルキレン基としては、限定的ではないが、炭素数1〜5のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜3のアルキレン基が更に好ましく、炭素数1が最も好ましい。前記アルキレン基としては、具体的には、メチレン基又はエチレン基等が挙げられる。
前記(1−1−1)におけるX1としては、好ましくは、単結合又は炭素数1〜5のアルキレン基であり、より好ましくは、単結合又は炭素数1〜3のアルキレン基である。
前記(1−1−1)におけるX2で表されるシクロアルキル基としては、限定的ではないが、好ましくは、炭素数3〜15のシクロアルキル基を表し、更に好ましくは炭素数3〜12のシクロアルキル基を表し、最も好ましくは炭素数4〜10のシクロアルキル基である。具体的には、シクロプロピル基、シクロへキシル基等が挙げられる。
前記(1−1−1)におけるX2で表されるアミノ基としては、限定的ではないが、1級アミノ基、2級アミノ基又は3級アミノ基のいずれでもよく、例えば、1級アミノ基(−NH2)、2級アミノ基(−NHR、Rは置換基)、3級アミノ基(−NR2、Rは置換基)で表され、3級アミノ基が好ましい。前記アミノ基のRで表される置換基は各々異なっていてもよく、例えば炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキル基(好ましくは炭素数1〜4、更に好ましくは炭素数1)、炭素数6〜20のアリ−ル基(好ましくはフェニル基)等が挙げられる。前記アミノ基の具体例としては、限定的でないが、例えば1級アミノ基(−NH2)、N−メチル−N−フェニルアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基などが挙げられ、ジメチルアミノ基が好ましい。
前記(1−1−1)におけるX2で表される複素環から水素原子を1つ除いた残基における複素環としては、複素環(ヘテロ原子を1つ以上含む環)であれば限定的ではない。前記複素環から水素原子を1つ除いた残基としては、炭素数3〜20の複素環から水素原子を1つ除いた残基が好ましく、炭素数3〜5の複素環から水素原子を1つ除いた残基が好ましい。前記へテロ原子としては、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子が好ましく、酸素原子が特に好ましい。複素環から水素原子を1つ除いた残基の具体例としては、テトラヒドロフリル、オキセタニル等が挙げられる。
前記(1−1−1)におけるX1又はX2は置換基を有していても有していなくてもよいが、置換基を有していることが好ましい。
前記X1又はX2が有していてもよい置換基は、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、炭素数2〜7のアルキルオキシカルボニル基、炭素数2〜7のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数7〜11のアリ−ルオキシカルボニル基、炭素数7〜11のアリ−ルカルボニルオキシ基、炭素数1〜7のアルキルカルバモイル基、炭素数7〜11のアリ−ルカルバモイル基等が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子がより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基が更に好ましい。
前記(1−1−1)におけるX2で表される基は、好ましくは、3級アミノ基、炭素数3〜15のシクロアルキル基又は炭素数3〜20の複素環から水素原子を1つ除いた残基であり、更に好ましくは炭素数3〜15のシクロアルキル基又は炭素数3〜20の複素環から水素原子を1つ除いた残基である。
一般式(1)中のR2における式(1−1)で表される基としては、限定的ではないが、以下に示す基(B−1)〜(B−4)が挙げられ、(B−1)又は(B−3)が好ましい。
一般式(1)中のR2が式(1−1)で表される化合物としては、限定的ではないが、以下に示す例示化合物(A−1)〜(A−8)が挙げられ、(A−1)、(A−3)、(A−5)、(A−6)、(A−7)又は(A−8)が好ましく、(A−1)、(A−3)、(A−5)又は(A−7)が更に好ましい。
−一般式(1)におけるR2が式(1−2)で表される化合物−
一般式(1)において、R2が式(1−2)で表される特定化合物である場合、一般式(1)は下記構造で表される。以下、下記構造の化合物を(1−1−2)ともいう。
一般式(1)において、R2が式(1−2)で表される特定化合物である場合、一般式(1)は下記構造で表される。以下、下記構造の化合物を(1−1−2)ともいう。
(式中、R1はアルキル基、シクロアルキル基又はアリ−ル基を表す。R3は水素原子又はアルキル基を表す。R4は水素原子又はアルキル基を表す。X3及びX4はアルキル基を表し、X3及びX4は互いに結合して環を形成していてもよい。nは2〜50の整数を表す。)
前記(1−1−2)におけるX3又はX4で表されるアルキル基としては、炭素数5以下(好ましくは、1〜4)のアルキル基を表し、直鎖構造であっても、分岐構造であってもよく、X3及びX4は互いに結合して環(好ましくは4〜6員環)を形成してもよく、エ−テル結合(−O−結合)を有していてもよい。X3及びX4は置換基を有していても有していなくてもよいが、置換基を有していないことが好ましい。X3及びX4が有していてもよい置換基としては、前述の一般式(1)におけるR1が有していてもよい置換基Uと同様である。
一般式(1)中のR2における式(1−2)で表される基としては、限定的ではないが、例えば以下に示す基(B−5)〜(B−6)等が挙げられる。
一般式(1)中のR2が式(1−2)で表される化合物としては、限定的ではないが、以下に示す例示化合物(A−9)又は(A−10)が挙げられる。
−一般式(1)におけるR2が式(1−3)で表される化合物−
一般式(1)において、R2が式(1−3)で表される化合物である場合、一般式(1)は下記構造で表される。以下、下記構造の化合物を(1−1−3)ともいう。
一般式(1)において、R2が式(1−3)で表される化合物である場合、一般式(1)は下記構造で表される。以下、下記構造の化合物を(1−1−3)ともいう。
(式中、R1はアルキル基、シクロアルキル基又はアリ−ル基を表す。R3は水素原子又はアルキル基を表す。R4は水素原子又はアルキル基を表す。X5はアルキレン基を表す。nは2〜50の整数を表す。)
式(1−3)におけるX5で表されるアルキレン基は、限定的ではないが、炭素数10以下のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜7のアルキレン基が更に好ましい。X5で表されるアルキレン基としては、具体的には、エチレン基等が挙げられる。X5は置換基を有していても置換基を有していなくてもよいが、置換基を有していないことが好ましい。X5が有していてもよい置換基は、前述の一般式(1)におけるR1が有していてもよい置換基Uと同様である。
一般式(1)中のR2における式(1−3)で表される基としては、限定的ではないが、例えば、以下に示す基(B−7)〜(B−8)が挙げられる。
一般式(1)中のR2が式(1−3)で表される化合物としては、限定的ではないが、例えば、以下に示す例示化合物(A−11)〜(A−12)等が挙げられる。
本発明の特定化合物は、前記一般式(1)のR2が式(1−1)であることが好ましい。
本発明者らは、重合性化合物(a)と、重合開始剤(b)と、特定化合物(c)とを用いることで、インク組成物の撥液適性と、インク組成物により形成された画像の密着性(特にポリ塩化ビニル製のタ−ポリン基材への密着性)が良好なインク組成物を向上させることに成功した。このメカニズムは明らかになっていないが、以下のように推察される。ポリ塩化ビニル等の記録媒体に対する密着性を向上させるためには、記録媒体に対する膨潤能が高い重合性化合物が必要である。しかしながら、従来知られているポリ塩化ビニル等に対する膨潤能の高い重合性化合物は、作業性(例えば、臭気又は皮膚刺激性)が悪いものが多く、大量に用いることが困難であった。そこで、前記重合性化合物を、特定のチオ−ルで化学修飾した特定化合物(c)を用いたところ、記録媒体に対する膨潤能を維持しつつ作業性を向上させることが可能となった。即ち、本初明の特定化合物を用いることで、特定化合物と記録媒体との何らかの相互作用により密着性を維持乃至向上させていると考察される。更に、特定の基で修飾をすることにより、インク組成物がインクジェットヘッド等のノズル先端に形成される撥液膜に対して侵食しにくくなるため、撥液適性も同時に向上させることができた。この結果、本発明のインク組成物は密着性と撥液適性を両立させることができると考えられる。尚、上記は推定メカニズムであり、本発明は上記推定メカニズムに何ら限定されるものではない。
本発明の特定化合物は、分子量(分子量分布を有するものに関しては、重量平均分子量)300〜3,000であることが好ましく、より好ましくは300〜2800であり、更に好ましくは300〜2500である。本発明の特定化合物の分子量を300以上3,000以下とすることで、密着性の観点で好ましい。
なお重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)で測定される。GPCは、HLC−8020GPC(東ソ−(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel SuperHZM−H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソ−(株)製、4.6mmID×15cm)を、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。
本発明の特定化合物は、インク組成物全量に対して、1質量%〜20質量%含有されることが好ましく、2質量%〜10質量%含有されることが更に好ましく、3質量%〜8質量%含有されることが最も好ましい。本発明の特定化合物をインク組成物全量に対して、1質量%以上とすることで、密着性と吐出安定性の観点で好ましく、20質量%以下とすることで、インク組成物の硬化性の観点で好ましい。
本発明の特定化合物は、例えば市販されている下記構造の重合性化合物(D−1)〜(D−8)等と、R−SHで表されるチオ−ルとを、常法に従い重合連鎖させることにより合成することができる。重合連鎖の際には、限定的ではないが、アゾビスイソブチロニトリル等の公知の重合開始剤と、トルエン等の公知の有機溶媒とを用いることができる。なお、前記R−SHで表されるチオ−ルのRは置換基を表し、例えば前述の一般式(1)中のR1で表される基等があげられる。
又、下記構造の重合性化合物と前記チオ−ルの比率を変えることで、一般式(1)のnで表される主n量体のn数を決定することができる。例えば、下記構造の重合性化合物xモルに対して、チオ−ルをyモル重合させることにより、x/y量体の特定化合物を合成することができる。具体的には、例えば、下記構造の重合性化合物1.0モルに対して、前記チオ−ル0.5モルを混合した場合、2量体が主生成物となる。得られた主生成物をシリカカラム等で単離精製することにより、目的とする特定化合物を合成することができる。
又、下記構造の重合性化合物と前記チオ−ルの比率を変えることで、一般式(1)のnで表される主n量体のn数を決定することができる。例えば、下記構造の重合性化合物xモルに対して、チオ−ルをyモル重合させることにより、x/y量体の特定化合物を合成することができる。具体的には、例えば、下記構造の重合性化合物1.0モルに対して、前記チオ−ル0.5モルを混合した場合、2量体が主生成物となる。得られた主生成物をシリカカラム等で単離精製することにより、目的とする特定化合物を合成することができる。
<(a)重合性化合物>
本発明のインク組成物は、重合性化合物を含有する。
本発明のインク組成物に用いられる重合性化合物としては、ラジカル重合性モノマ−であっても、カチオン重合性モノマ−のいずれであってもよいが、本発明では、ラジカル重合性モノマ−が好ましい。
本発明のインク組成物は、重合性化合物を含有する。
本発明のインク組成物に用いられる重合性化合物としては、ラジカル重合性モノマ−であっても、カチオン重合性モノマ−のいずれであってもよいが、本発明では、ラジカル重合性モノマ−が好ましい。
−ラジカル重合性モノマ−−
本発明に適用しうるラジカル重合性モノマ−としては、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物が挙げられる。より具体的には、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有するモノマ−であればよい。
本発明に適用しうるラジカル重合性モノマ−としては、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物が挙げられる。より具体的には、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有するモノマ−であればよい。
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する重合性モノマ−の一例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸エステルおよびこれらの塩;
エチレン性不飽和基を有する無水物;アクリロニトリル;スチレン等が挙げられる。また、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエ−テル、不飽和ポリアミド、不飽和ポリウレタンなどのマクロモノマ−等も挙げられる。
エチレン性不飽和基を有する無水物;アクリロニトリル;スチレン等が挙げられる。また、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエ−テル、不飽和ポリアミド、不飽和ポリウレタンなどのマクロモノマ−等も挙げられる。
ラジカル重合性モノマ−は、単官能重合性モノマ−と多官能重合性モノマ−とが挙げられる。
このような単官能重合性モノマ−としては、例えば、好ましくは2−ヒドロキシエチルアクリレ−ト、ブトキシエチルアクリレ−ト、カルビト−ルアクリレ−ト、シクロヘキシルアクリレ−ト、テトラヒドロフルフリルアクリレ−ト、ベンジルアクリレ−ト、トリデシルアクリレ−ト、2−フェノキシエチルアクリレ−ト、N−メチロ−ルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレ−ト、イソボルニルアクリレ−ト、ジシクロペンテニルアクリレ−ト、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレ−ト、ジシクロペンタニルアクリレ−ト、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレ−ト、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、メトキシ−ポリエチレングリコ−ルアクリレ−ト、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、サイクリックトリメチロ−ルプロパンフォルマ−ルアクリレ−ト、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレ−ト、2−メトキシエチルアクリレ−ト、3−メトキシブチルアクリレ−ト、エトキシ化フェニルアクリレ−ト、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、ノニルフェノ−ルEO(エチレンオキシド)付加物アクリレ−ト、フェノキシ−ポリエチレングリコ−ルアクリレ−ト、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ステアリルアクリレ−ト、イソアミルアクリレ−ト、イソミリスチルアクリレ−ト、イソステアリルアクリレ−ト、ラクトン変性アクリレ−ト等のアクリレ−ト化合物;
メチルメタクリレ−ト、n−ブチルメタクリレ−ト、アリルメタクリレ−ト、グリシジルメタクリレ−ト、ベンジルメタクリレ−ト、ジメチルアミノメチルメタクリレ−ト等のメタクリレ−ト化合物;
アリルグリシジルエ−テル等のアリル化合物等が挙げられる。
このような単官能重合性モノマ−としては、例えば、好ましくは2−ヒドロキシエチルアクリレ−ト、ブトキシエチルアクリレ−ト、カルビト−ルアクリレ−ト、シクロヘキシルアクリレ−ト、テトラヒドロフルフリルアクリレ−ト、ベンジルアクリレ−ト、トリデシルアクリレ−ト、2−フェノキシエチルアクリレ−ト、N−メチロ−ルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレ−ト、イソボルニルアクリレ−ト、ジシクロペンテニルアクリレ−ト、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレ−ト、ジシクロペンタニルアクリレ−ト、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレ−ト、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、メトキシ−ポリエチレングリコ−ルアクリレ−ト、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、サイクリックトリメチロ−ルプロパンフォルマ−ルアクリレ−ト、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレ−ト、2−メトキシエチルアクリレ−ト、3−メトキシブチルアクリレ−ト、エトキシ化フェニルアクリレ−ト、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、ノニルフェノ−ルEO(エチレンオキシド)付加物アクリレ−ト、フェノキシ−ポリエチレングリコ−ルアクリレ−ト、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ステアリルアクリレ−ト、イソアミルアクリレ−ト、イソミリスチルアクリレ−ト、イソステアリルアクリレ−ト、ラクトン変性アクリレ−ト等のアクリレ−ト化合物;
メチルメタクリレ−ト、n−ブチルメタクリレ−ト、アリルメタクリレ−ト、グリシジルメタクリレ−ト、ベンジルメタクリレ−ト、ジメチルアミノメチルメタクリレ−ト等のメタクリレ−ト化合物;
アリルグリシジルエ−テル等のアリル化合物等が挙げられる。
これらの中でも、アクリレ−ト化合物が好ましい。中でも環状構造を分子内に有するアクリレ−トが好ましい。具体的には、粘度、硬化性、基板密着性等の観点から、テトラヒドロフルフリルアクリレ−ト、2−フェノキシエチルアクリレ−ト等のエ−テル酸素原子を有するアルコ−ル、芳香環を有するアルコ−ル等のアクリレ−トが好ましい。また、同様の理由から、イソボルニルアクリレ−ト、ジシクロペンテニルアクリレ−ト、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレ−ト、ジシクロペンタニルアクリレ−ト等のビシクロ環構造又はトリシクロ環構造を有するアクリレ−トが好ましく、特に脂環構造内に二重結合を有する、ジシクロペンテニルアクリレ−ト、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレ−ト等が好ましい。さらには、環状構造を有するアクリレ−ト以外にも、鎖状のエ−テル結合を有するアクリレ−トも好ましく挙げられ、具体的には、エトキシエトキシエチルアクリレ−ト、2−メトキシエチルアクリレ−ト、3−メトキシブチルアクリレ−ト、ブトキシエチルアクリレ−ト等である。
また、単官能ビニルエ−テル化合物も好適に挙げられる。単官能ビニルエ−テル化合物の具体例としては、例えば、メチルビニルエ−テル、エチルビニルエ−テル、n−プロピルビニルエ−テル、イソプロピルビニルエ−テル、n−ブチルビニルエ−テル、イソブチルビニルエ−テル、t−ブチルビニルエ−テル、n−オクタデシルビニルエ−テル、2−エチルヘキシルビニルエ−テル、n−ノニルビニルエ−テル、ドデシルビニルエ−テル、オクタデシルビニルエ−テル、シクロヘキシルビニルエ−テル、シクロヘキシルメチルビニルエ−テル、4−メチルシクロヘキシルメチルビニルエ−テル、ベンジルビニルエ−テル、ジシクロペンテニルビニルエ−テル、2−ジシクロペンテノキシエチルビニルエ−テル、メトキシエチルビニルエ−テル、エトキシエチルビニルエ−テル、ブトキシエチルビニルエ−テル、メトキシエトキシエチルビニルエ−テル、エトキシエトキシエチルビニルエ−テル、メトキシポリエチレングリコ−ルビニルエ−テル、テトラヒドロフリフリルビニルエ−テル、2−ヒドロキシエチルビニルエ−テル、2−ヒドロキシプロピルビニルエ−テル、4−ヒドロキシブチルビニルエ−テル、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエ−テル、ジエチレングリコ−ルモノビニルエ−テル、ポリエチレングリコ−ルビニルエ−テル、クロルエチルビニルエ−テル、クロルブチルビニルエ−テル、クロルエトキシエチルビニルエ−テル、フェニルエチルビニルエ−テル、フェノキシポリエチレングリコ−ルビニルエ−テル、シクロヘキサンジメタノ−ルモノビニルエ−テル、イソプロペニルエ−テル−O−プロピレンカ−ボネ−ト、等が挙げられる。
その他、N−ビニルラクタム類、N−ビニルフォルムアミド等のN−ビニル化合物も好適に挙げられる。N−ビニルラクタム類の好ましい例は下記式で表される。
上記、mは1〜5の整数を表し、インク組成物が硬化した後の柔軟性、支持体との密着性、及び原材料の入手性の観点から、mは2〜4の整数であることが好ましく、mが2又は4であることがより好ましく、mが4である、すなわちN−ビニルカプロラクタムであることが特に好ましい。N−ビニルカプロラクタムは安全性に優れ、特に良好なインク硬化性、及び画像膜の支持体への密着性が得られるので好ましく使用される。
本発明の単官能のラジカル重合性モノマ−は、単独で用いても、2種以上併用していてもよい。
本発明の単官能のラジカル重合性モノマ−は、単独で用いても、2種以上併用していてもよい。
2官能以上の多官能重合性モノマ−としては、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、トリプロピレングリコ−ルジアクリレ−ト、ポリエチレングリコ−ルジアクリレ−ト、ポリプロピレングリコ−ルジアクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ルテトラアクリレ−ト、トリメチロ−ルプロパン(プロピレンオキサイド変性)トリアクリレ−ト、オリゴエステルアクリレ−ト、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコ−ルジアクリレ−ト、テトラメチロ−ルメタントリアクリレ−ト、ジメチロ−ルトリシクロデカンジアクリレ−ト、変性グリセリントリアクリレ−ト、ビスフェノ−ルAジグリシジルエ−テルアクリル酸付加物、変性ビスフェノ−ルAジアクリレ−ト、ビスフェノ−ルAのPO(プロピレンオキシド)付加物ジアクリレ−ト、ビスフェノ−ルAのEO(エチレンオキシド)付加物ジアクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ルヘキサアクリレ−ト、プロピレングリコ−ルジグリシジルエ−テルアクリル酸付加物、ジトリメチロ−ルプロパンテトラアクリレ−ト、1,9−ノナンジオ−ルジアクリレ−ト、プロポシル変性のネオペンチルグリコ−ルジアクリレ−ト等のアクリルレ−ト化合物;
ポリエチレングリコ−ルジメタクリレ−ト、ポリプロピレングリコ−ルジメタクリレ−ト2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリレ−ト化合物等が挙げられる。その他、ジアリルフタレ−ト、トリアリルトリメリテ−ト等のアリル化合物も挙げられる。更に具体的には、山下晋三編、「架橋剤ハンドブック」、(1981年大成社);加藤清視編、「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」(1985年、高分子刊行会);ラドテック研究会編、「UV・EB硬化技術の応用と市場」、79頁、(1989年、シ−エムシ−);滝山栄一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、(1988年、日刊工業新聞社)等に記載の市販品若しくは業界で公知のラジカル重合性乃至架橋性のモノマ−を用いることができる。
ポリエチレングリコ−ルジメタクリレ−ト、ポリプロピレングリコ−ルジメタクリレ−ト2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリレ−ト化合物等が挙げられる。その他、ジアリルフタレ−ト、トリアリルトリメリテ−ト等のアリル化合物も挙げられる。更に具体的には、山下晋三編、「架橋剤ハンドブック」、(1981年大成社);加藤清視編、「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」(1985年、高分子刊行会);ラドテック研究会編、「UV・EB硬化技術の応用と市場」、79頁、(1989年、シ−エムシ−);滝山栄一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、(1988年、日刊工業新聞社)等に記載の市販品若しくは業界で公知のラジカル重合性乃至架橋性のモノマ−を用いることができる。
また、多官能ビニルエ−テルも挙げられる。多官能ビニルエ−テルとしては、例えば、エチレングリコ−ルジビニルエ−テル、ジエチレングリコ−ルジビニルエ−テル、トリエチレングリコ−ルジビニルエ−テル、ポリエチレングリコ−ルジビニルエ−テル、プロピレングリコ−ルジビニルエ−テル、ジプロピレングリコ−ルジビニルエ−テル、ブチレングリコ−ルジビニルエ−テル、ブタンジオ−ルジビニルエ−テル、ヘキサンジオ−ルジビニルエ−テル、シクロヘキサンジメタノ−ルジビニルエ−テル、ビスフェノ−ルAアルキレンオキサイドジビニルエ−テル、ビスフェノ−ルFアルキレンオキサイドジビニルエ−テルなどのジビニルエ−テル類;
トリメチロ−ルエタントリビニルエ−テル、トリメチロ−ルプロパントリビニルエ−テル、ジトリメチロ−ルプロパンテトラビニルエ−テル、グリセリントリビニルエ−テル、ペンタエリスリト−ルテトラビニルエ−テル、ジペンタエリスリト−ルペンタビニルエ−テル、ジペンタエリスリト−ルヘキサビニルエ−テル、エチレンオキサイド付加トリメチロ−ルプロパントリビニルエ−テル、プロピレンオキサイド付加トリメチロ−ルプロパントリビニルエ−テル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロ−ルプロパンテトラビニルエ−テル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロ−ルプロパンテトラビニルエ−テル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリト−ルテトラビニルエ−テル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリト−ルテトラビニルエ−テル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリト−ルヘキサビニルエ−テル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリト−ルヘキサビニルエ−テルなどの多官能ビニルエ−テル類等が挙げられる。これらの多官能ビニルエ−テル化合物の中でも、ジ又はトリビニルエ−テル化合物が、硬化性、記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエ−テル化合物が好ましい。
トリメチロ−ルエタントリビニルエ−テル、トリメチロ−ルプロパントリビニルエ−テル、ジトリメチロ−ルプロパンテトラビニルエ−テル、グリセリントリビニルエ−テル、ペンタエリスリト−ルテトラビニルエ−テル、ジペンタエリスリト−ルペンタビニルエ−テル、ジペンタエリスリト−ルヘキサビニルエ−テル、エチレンオキサイド付加トリメチロ−ルプロパントリビニルエ−テル、プロピレンオキサイド付加トリメチロ−ルプロパントリビニルエ−テル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロ−ルプロパンテトラビニルエ−テル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロ−ルプロパンテトラビニルエ−テル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリト−ルテトラビニルエ−テル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリト−ルテトラビニルエ−テル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリト−ルヘキサビニルエ−テル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリト−ルヘキサビニルエ−テルなどの多官能ビニルエ−テル類等が挙げられる。これらの多官能ビニルエ−テル化合物の中でも、ジ又はトリビニルエ−テル化合物が、硬化性、記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエ−テル化合物が好ましい。
また、ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、特開平10−863号、特開平9−134011号、特表2004−514014公報等の各公報に記載されている重合性組成物に用いられる硬化型の重合性化合物が知られており、これらも本発明のインク組成物に適用することができる。
−カチオン重合性モノマ−−
本発明で用いることができる重合性化合物として、カチオン重合性モノマ−も挙げられる。光酸発生剤から発生する酸により重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はなく、光カチオン重合性化合物として知られる各種公知のカチオン重合性のモノマ−を使用することができる。カチオン重合性化合物としては、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
本発明で用いることができる重合性化合物として、カチオン重合性モノマ−も挙げられる。光酸発生剤から発生する酸により重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はなく、光カチオン重合性化合物として知られる各種公知のカチオン重合性のモノマ−を使用することができる。カチオン重合性化合物としては、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
エポキシ化合物としては、芳香族エポキシド、脂環式エポキシド、芳香族エポキシドなどが挙げられる。
本発明における、重合性化合物の分子量としては、好ましくは130〜3,000であり、130〜500がより好ましい。
重合性化合物の含有量は、インク組成物全量に対して、50質量%〜95質量%であることが好ましく、より好ましくは55質量%〜90質量%であり、更に好ましくは60質量%〜90質量%である。
なお、本発明のインク組成物は、上記重合性化合物以外の他にも、上記重合性化合物からなるオリゴマ−、プレポリマ−又はポリマ−を必要に応じて含んでいても良い。具体的には、例えば、上記の(メタ)アクリル系、エポキシ系又はウレタン系のオリゴマ−、プレポリマ−、ポリマ−等が挙げられる。
なお、本発明のインク組成物は、上記重合性化合物以外の他にも、上記重合性化合物からなるオリゴマ−、プレポリマ−又はポリマ−を必要に応じて含んでいても良い。具体的には、例えば、上記の(メタ)アクリル系、エポキシ系又はウレタン系のオリゴマ−、プレポリマ−、ポリマ−等が挙げられる。
本発明のインク組成物は、重合性化合物を含み、当該重合性化合物の少なくとも、45質量%以上が単官能重合性モノマ−であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。また、本発明では、硬化性の観点より、重合性化合物が単官能重合性モノマ−と多官能重合性モノマ−とを含有することが好ましい。単官能重合性モノマ−と多官能重合性モノマ−とを含有する場合、例えば、前者:後者(単官能重合性モノマ−:多官能重合性モノマ−)=1:1〜10:1(質量比)の範囲であることが好ましく、より好ましくは、7:1〜1:1(質量比)の範囲であり、更に好ましくは6:1〜2:1(質量比)である。
<(b)重合開始剤>
本発明のインク組成物は、重合開始剤を含有する。
本発明の重合開始剤としては、熱重合開始剤及び光重合開始剤のいずれであってもよいが、本発明では、光重合開始剤が好ましく挙げられる。光重合開始剤としては、公知の光重合開始剤を、重合性化合物の種類、インク組成物の使用目的に応じて、適宜選択して使用することができる。
前記光重合開始剤は、活性エネルギ−線を吸収して重合開始種であるラジカルを生成する化合物である。光重合開始剤において、重合を開始させる活性エネルギ−線とは、活性照射線、すなわち、γ線、β線、電子線、紫外線、可視光線、赤外線等を示し、好ましくは、紫外線である。
本発明のインク組成物は、重合開始剤を含有する。
本発明の重合開始剤としては、熱重合開始剤及び光重合開始剤のいずれであってもよいが、本発明では、光重合開始剤が好ましく挙げられる。光重合開始剤としては、公知の光重合開始剤を、重合性化合物の種類、インク組成物の使用目的に応じて、適宜選択して使用することができる。
前記光重合開始剤は、活性エネルギ−線を吸収して重合開始種であるラジカルを生成する化合物である。光重合開始剤において、重合を開始させる活性エネルギ−線とは、活性照射線、すなわち、γ線、β線、電子線、紫外線、可視光線、赤外線等を示し、好ましくは、紫外線である。
重合開始剤としては、公知の化合物が使用できるが、本発明で使用し得る好ましい重合開始剤としては、(a)芳香族ケトン類、(b)アシルホスフィンオキシド化合物、(c)芳香族オニウム塩化合物、(d)有機過酸化物、(e)チオ化合物、(f)ヘキサアリ−ルビイミダゾ−ル化合物、(g)ケトオキシムエステル化合物、(h)ボレ−ト化合物、(i)アジニウム化合物、(j)メタロセン化合物、(k)活性エステル化合物、(l)炭素ハロゲン結合を有する化合物、並びに(m)アルキルアミン化合物等が挙げられる。
これらの重合開始剤は、上記(a)〜(m)の化合物を単独もしくは組み合わせて使用してもよい。本発明における光重合開始剤は単独もしくは2種以上の併用によって好適に用いられる。
(a)芳香族ケトン類、(b)アシルホスフィンオキシド化合物、及び、(e)チオ化合物の好ましい例としては、「RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY」,J.P.FOUASSIER,J.F.RABEK(1993)、pp.77〜117記載のベンゾフェノン骨格又はチオキサントン骨格を有する化合物等が挙げられる。より好ましい例としては、特公昭47−6416号公報記載のα−チオベンゾフェノン化合物、特公昭47−3981号公報記載のベンゾインエ−テル化合物、特公昭47−22326号公報記載のα−置換ベンゾイン化合物、特公昭47−23664号公報記載のベンゾイン誘導体、特開昭57−30704号公報記載のアロイルホスホン酸エステル、特公昭60−26483号公報記載のジアルコキシベンゾフェノン、特公昭60−26403号公報、特開昭62−81345号公報記載のベンゾインエ−テル類、特公平1−34242号公報、米国特許第4,318,791号、ヨ−ロッパ特許0284561A1号記載のα−アミノベンゾフェノン類、特開平2−211452号公報記載のp−ジ(ジメチルアミノベンゾイル)ベンゼン、特開昭61−194062号公報記載のチオ置換芳香族ケトン、特公平2−9597号公報記載のアシルホスフィンスルフィド、特公平2−9596号公報記載のアシルホスフィン、イソプロピルチオキサントン又は特公昭63−61950号公報記載のチオキサントン類、特公昭59−42864号公報記載のクマリン類等を挙げることができる。また、特開2008−105379号公報、特開2009−114290号公報に記載の重合開始剤も好ましい。
これらのなかでも、本発明において、重合開始剤として芳香族ケトン類又はアシルホスフィンオキサイド化合物を使用することが好ましく、p−フェニルベンゾフェノン(和光純薬工業社製)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド(Irgacure 819:BASF・ジャパン社製)、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフェニルホ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(Darocur TPO:BASF・ジャパン社製、Lucirin TPO:BASF社製)、Irgacure 184(BASF・ジャパン社製)、Irgacure369(BASF・ジャパン社製)、Irgacure907(BASF・ジャパン社製)、Irgacure 379(BASF・ジャパン社製)、KAYACURE ITX(日本化薬社製)、KAYACURE DETX−S(日本化薬社製)などが好ましい。
重合開始剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
インク組成物における重合開始剤の含有量は、インク組成物に対して、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜15質量%である。
インク組成物における重合開始剤の含有量は、インク組成物に対して、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜15質量%である。
<着色剤>
本発明のインク組成物は、着色剤を含有していてもよい。インク組成物に着色剤を添加することで、可視画像(有色画像)を形成しうるインク組成物とすることができる。
本発明のインク組成物に用いることのできる着色剤は、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の色材(顔料、染料)を適宜選択して用いることができる。例えば、耐候性に優れた画像を形成する場合には、顔料が好ましい。また、染料としては、水溶性染料および油溶性染料のいずれも使用できるが、油溶性染料が好ましい。
本発明のインク組成物は、着色剤を含有していてもよい。インク組成物に着色剤を添加することで、可視画像(有色画像)を形成しうるインク組成物とすることができる。
本発明のインク組成物に用いることのできる着色剤は、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の色材(顔料、染料)を適宜選択して用いることができる。例えば、耐候性に優れた画像を形成する場合には、顔料が好ましい。また、染料としては、水溶性染料および油溶性染料のいずれも使用できるが、油溶性染料が好ましい。
−顔料−
本発明のインク組成物が着色剤を含有する場合、顔料が好ましく使用される。着色剤として顔料を用いた場合、インク組成物を使用して形成された着色画像は耐光性に優れたものとなる。
前記顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料および無機顔料、または顔料を、分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、或いは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等を用いることができる。また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。
これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」、特開2002−12607号公報、特開2002−188025号公報、特開2003−26978号公報、特開2003−342503号公報に記載の顔料が挙げられる。
本発明のインク組成物が着色剤を含有する場合、顔料が好ましく使用される。着色剤として顔料を用いた場合、インク組成物を使用して形成された着色画像は耐光性に優れたものとなる。
前記顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料および無機顔料、または顔料を、分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、或いは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等を用いることができる。また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。
これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」、特開2002−12607号公報、特開2002−188025号公報、特開2003−26978号公報、特開2003−342503号公報に記載の顔料が挙げられる。
本発明において使用できる有機顔料及び無機顔料の具体例としては、例えば、イエロ−色を呈するものとして、C.I.ピグメントイエロ−1(ファストイエロ−G等),C.I.ピグメントイエロ−74の如きモノアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロ−12(ジスアジイエロ−AAA等)、C.I.ピグメントイエロ−17の如きジスアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロ−180の如き非ベンジジン系のアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロ−100(タ−トラジンイエロ−レ−キ等)の如きアゾレ−キ顔料、C.I.ピグメントイエロ−95(縮合アゾイエロ−GR等)の如き縮合アゾ顔料、C.I.ピグメントイエロ−115(キノリンイエロ−レ−キ等)の如き酸性染料レ−キ顔料、C.I.ピグメントイエロ−18(チオフラビンレ−キ等)の如き塩基性染料レ−キ顔料、フラバントロンイエロ−(Y−24)の如きアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロ−3RLT(Y−110)の如きイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロ−(Y−138)の如きキノフタロン顔料、イソインドリンイエロ−(Y−139)の如きイソインドリン顔料、C.I.ピグメントイエロ−153(ニッケルニトロソイエロ−等)の如きニトロソ顔料、C.I.ピグメントイエロ−117(銅アゾメチンイエロ−等)の如き金属錯塩アゾメチン顔料等が挙げられる。
赤或いはマゼンタ色を呈するものとして、C.I.ピグメントレッド3(トルイジンレッド等)の如きモノアゾ系顔料、C.I.ピグメントレッド38(ピラゾロンレッドB等)の如きジスアゾ顔料、C.I.ピグメントレッド53:1(レ−キレッドC等)やC.I.ピグメントレッド57:1(ブリリアントカ−ミン6B)の如きアゾレ−キ顔料、C.I.ピグメントレッド144(縮合アゾレッドBR等)の如き縮合アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド174(フロキシンBレ−キ等)の如き酸性染料レ−キ顔料、C.I.ピグメントレッド81(ロ−ダミン6G’レ−キ等)の如き塩基性染料レ−キ顔料、C.I.ピグメントレッド177(ジアントラキノニルレッド等)の如きアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントレッド88(チオインジゴボルド−等)の如きチオインジゴ顔料、C.I.ピグメントレッド194(ペリノンレッド等)の如きペリノン顔料、C.I.ピグメントレッド149(ペリレンスカ−レット等)の如きペリレン顔料、C.I.ピグメントバイオレット19(無置換キナクリドン)、C.I.ピグメントレッド122(キナクリドンマゼンタ等)の如きキナクリドン顔料、C.I.ピグメントレッド180(イソインドリノンレッド2BLT等)の如きイソインドリノン顔料、C.I.ピグメントレッド83(マダ−レ−キ等)の如きアリザリンレ−キ顔料等が挙げられる。
青或いはシアン色を呈する顔料として、C.I.ピグメントブル−25(ジアニシジンブル−等)の如きジスアゾ系顔料、C.I.ピグメントブル−15(フタロシアニンブル−等)の如きフタロシアニン顔料、C.I.ピグメントブル−24(ピ−コックブル−レ−キ等)の如き酸性染料レ−キ顔料、C.I.ピグメントブル−1(ビクロチアピュアブル−BOレ−キ等)の如き塩基性染料レ−キ顔料、C.I.ピグメントブル−60(インダントロンブル−等)の如きアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントブル−18(アルカリブル−V−5:1)の如きアルカリブル−顔料等が挙げられる。
緑色を呈する顔料として、C.I.ピグメントグリ−ン7(フタロシアニングリ−ン)、C.I.ピグメントグリ−ン36(フタロシアニングリ−ン)の如きフタロシアニン顔料、C.I.ピグメントグリ−ン8(ニトロソグリ−ン)等の如きアゾ金属錯体顔料等が挙げられる。
オレンジ色を呈する顔料として、C.I.ピグメントオレンジ66(イソインドリンオレンジ)の如きイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ51(ジクロロピラントロンオレンジ)の如きアントラキノン系顔料が挙げられる。
黒色を呈する顔料として、カ−ボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック等が挙げられる。
白色顔料の具体例としては、塩基性炭酸鉛(2PbCO3Pb(OH)2、いわゆる、シルバ−ホワイト)、酸化亜鉛(ZnO、いわゆる、ジンクホワイト)、酸化チタン(TiO2、いわゆる、チタンホワイト)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3、いわゆる、チタンストロンチウムホワイト)などが利用可能である。
ここで、酸化チタンは他の白色顔料と比べて比重が小さく、屈折率が大きく化学的、物理的にも安定であるため、顔料としての隠蔽力や着色力が大きく、更に、酸やアルカリ、その他の環境に対する耐久性にも優れている。したがって、白色顔料としては酸化チタンを利用することが好ましい。もちろん、必要に応じて他の白色顔料(列挙した白色顔料以外であってもよい。)を使用してもよい。
顔料の分散には、例えばボ−ルミル、サンドミル、アトライタ−、ロ−ルミル、ジェットミル、ホモジナイザ−、ペイントシェ−カ−、ニ−ダ−、アジテ−タ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザ−、パ−ルミル、湿式ジェットミル等の分散装置を用いることができる。
顔料の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。分散剤としては水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリアクリレ−ト、脂肪族多価カルボン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、顔料誘導体等を挙げることができる。また、ル−ブリゾ−ル社製のSolsperseシリ−ズなどの市販の高分子分散剤を用いることも好ましい。
また、分散助剤として、各種顔料に応じた分散助剤(シナ−ジスト)を用いることも可能である。これらの分散剤および分散助剤は、顔料100質量部に対し、1質量部〜50質量部添加することが好ましい。
また、分散助剤として、各種顔料に応じた分散助剤(シナ−ジスト)を用いることも可能である。これらの分散剤および分散助剤は、顔料100質量部に対し、1質量部〜50質量部添加することが好ましい。
インク組成物において、顔料などの諸成分の分散媒としては、溶剤を添加してもよく、また、無溶媒で、低分子量成分である前記重合性化合物を分散媒として用いてもよいが、本発明のインク組成物は、活性エネルギ−線硬化型のインクであり、インクを記録媒体上に適用後、硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。これは、硬化されたインク画像中に、溶剤が残留すると、耐溶剤性が劣化したり、VOC(Volatile Organic Compound)の問題が生じたりするためである。このような観点から、分散媒としては、重合性化合物を用い、中でも、最も粘度が低いカチオン重合性モノマ−を選択することが分散適性やインク組成物のハンドリング性向上の観点から好ましい。
インク組成物中の顔料粒子の体積平均粒径は、0.02μm〜0.60μmであることが好ましく、より好ましくは0.02μm〜0.10μmである。また、最大粒径は3μm以下が好ましく、さらに好ましくは1μm以下であり、そのような範囲となるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性およびブロッキング感度を維持することができる。なお、上記体積平均粒径は、レ−ザ−回折・散乱式の粒度分布測定装置(LA920、(株)堀場製作所製)を用いて、トリプロピレングリコ−ルメチルエ−テルを測定溶媒として測定されるものである。
−染料−
次に、本発明のインク組成物が着色剤を含有する場合、好ましく使用される染料について述べる。
染料としては、従来公知の化合物(染料)から適宜選択して使用することができる。具体的には、特開2002−114930号公報の段落番号〔0023〕〜〔0089〕、特開2008−13646号公報の段落番号〔0136〕〜〔0140〕に記載の化合物などを挙げることができ、これらを本発明にも適用することができる。
次に、本発明のインク組成物が着色剤を含有する場合、好ましく使用される染料について述べる。
染料としては、従来公知の化合物(染料)から適宜選択して使用することができる。具体的には、特開2002−114930号公報の段落番号〔0023〕〜〔0089〕、特開2008−13646号公報の段落番号〔0136〕〜〔0140〕に記載の化合物などを挙げることができ、これらを本発明にも適用することができる。
前記着色剤はインク組成物中、インク組成物の全質量に対して0.05質量%〜20質量%添加されることが更に好ましく、0.2質量%〜10質量%がより好ましい。着色剤として油溶性染料を用いた場合には、インク組成物の全質量(溶媒を含む)に対して、0.2質量%〜6質量%が特に好ましい。
<水>
本発明のインク組成物は実質的に水を含有しない、非水性インク組成物であることが好ましい。具体的には、インク組成物全量に対して、3質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2質量%以下であり、最も好ましくは1質量%以下である。
本発明のインク組成物は実質的に水を含有しない、非水性インク組成物であることが好ましい。具体的には、インク組成物全量に対して、3質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2質量%以下であり、最も好ましくは1質量%以下である。
<その他の成分>
本発明のインク組成物は、必要に応じて、前記成分以外のその他の成分を添加することができる。
その他の成分としては、例えば、特開2008−019408号公報に記載の増感剤、共増感剤(強増感剤)、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、溶剤、高分子化合物、塩基性化合物等が挙げられる。
本発明のインク組成物は、必要に応じて、前記成分以外のその他の成分を添加することができる。
その他の成分としては、例えば、特開2008−019408号公報に記載の増感剤、共増感剤(強増感剤)、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、溶剤、高分子化合物、塩基性化合物等が挙げられる。
[インク物性]
本発明においては、吐出性を考慮し、インク組成物の25℃における粘度が40mPa・s以下であることが好ましく、5〜40mPa・sであることがより好ましく、7〜35mPa・sであることがさらに好ましい。
また、吐出温度(好ましくは25〜80℃、より好ましくは25〜50℃)における粘度が、3〜15mPa・sであることが好ましく、3〜13mPa・sであることがより好ましい。
本発明においては、吐出性を考慮し、インク組成物の25℃における粘度が40mPa・s以下であることが好ましく、5〜40mPa・sであることがより好ましく、7〜35mPa・sであることがさらに好ましい。
また、吐出温度(好ましくは25〜80℃、より好ましくは25〜50℃)における粘度が、3〜15mPa・sであることが好ましく、3〜13mPa・sであることがより好ましい。
本発明のインク組成物の25℃における表面張力は、20〜35mN/mであることが好ましく、23〜33mN/mであることがより好ましい。ポリオレフィン、PET、コ−ト紙、非コ−ト紙など様々な記録媒体へ記録する場合、滲み及び浸透の観点から、20mN/m以上が好ましく、濡れ性の点では、35mN/m以下が好ましい。
[インクジェット記録方法]
本発明のインク組成物は、インクジェット記録用として好適に使用される。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインク組成物をインクジェット記録用として記録媒体(支持体、記録材料等)上に吐出し、記録媒体上に吐出されたインク組成物に活性エネルギ−線を照射し、インク組成物を硬化して画像を形成する方法が好ましい。
本発明のインク組成物は、インクジェット記録用として好適に使用される。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインク組成物をインクジェット記録用として記録媒体(支持体、記録材料等)上に吐出し、記録媒体上に吐出されたインク組成物に活性エネルギ−線を照射し、インク組成物を硬化して画像を形成する方法が好ましい。
より具体的には、本発明のインクジェット記録方法は、(a1)記録媒体上に、本発明のインク組成物を吐出する工程と、(b1)吐出されたインク組成物に活性エネルギ−線を照射して、該インク組成物を硬化する工程とを含むことを特徴とする。
本発明のインクジェット記録方法は、上記(a1)及び(b1)工程を含むことにより、記録媒体上において硬化したインク組成物により画像が形成される。
また、本発明の印画物は、本発明のインク組成物を使用して得られた印画物であり、本発明のインクジェット記録方法によって記録された印画物であることが好ましい。
前記吐出は、圧電素子の変形によりインク組成物を吐出するインクジェットヘッドを用いて行われることが好ましい。
また、前記吐出は、1〜10plの液滴量、かつ1,200×1,200〜4,800×4,800dpiで行われることが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法は、上記(a1)及び(b1)工程を含むことにより、記録媒体上において硬化したインク組成物により画像が形成される。
また、本発明の印画物は、本発明のインク組成物を使用して得られた印画物であり、本発明のインクジェット記録方法によって記録された印画物であることが好ましい。
前記吐出は、圧電素子の変形によりインク組成物を吐出するインクジェットヘッドを用いて行われることが好ましい。
また、前記吐出は、1〜10plの液滴量、かつ1,200×1,200〜4,800×4,800dpiで行われることが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法における(a1)工程には、以下に詳述するインクジ
ェット記録装置が用いることができる。
ェット記録装置が用いることができる。
[インクジェット記録装置]
本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置としては、特に制限はなく、目的とする解像度を達成することができる公知のインクジェット記録装置を任意に選択して使用することができる。すなわち、市販品を含む公知のインクジェット記録装置であれば、いずれも、本発明のインクジェット記録方法の(a1)工程における記録媒体へのインク組成物の吐出を実施することができる。
本発明で用いることのできるインクジェット記録装置としては、例えば、インク供給系、温度センサ−、活性エネルギ−線源を含む装置が挙げられる。
インク供給系は、例えば、本発明のインク組成物を含む元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルタ−、ピエゾ型のインクジェットヘッドからなる。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、好ましくは1〜100pl、より好ましくは1〜10plのマルチサイズドットを、好ましくは300×300〜4,800×4,800dpi、より好ましくは1,200×1,200〜4,800×4,800dpiの解像度で吐出できるよう駆動することができる。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
また、本発明のインクジェット記録方法においては、インクジェットヘッドとして、圧電素子の変形によりインク組成物を吐出するインクジェットヘッド、いわゆる、ピエゾ型のインクジェットヘッドを使用することが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置としては、特に制限はなく、目的とする解像度を達成することができる公知のインクジェット記録装置を任意に選択して使用することができる。すなわち、市販品を含む公知のインクジェット記録装置であれば、いずれも、本発明のインクジェット記録方法の(a1)工程における記録媒体へのインク組成物の吐出を実施することができる。
本発明で用いることのできるインクジェット記録装置としては、例えば、インク供給系、温度センサ−、活性エネルギ−線源を含む装置が挙げられる。
インク供給系は、例えば、本発明のインク組成物を含む元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルタ−、ピエゾ型のインクジェットヘッドからなる。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、好ましくは1〜100pl、より好ましくは1〜10plのマルチサイズドットを、好ましくは300×300〜4,800×4,800dpi、より好ましくは1,200×1,200〜4,800×4,800dpiの解像度で吐出できるよう駆動することができる。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
また、本発明のインクジェット記録方法においては、インクジェットヘッドとして、圧電素子の変形によりインク組成物を吐出するインクジェットヘッド、いわゆる、ピエゾ型のインクジェットヘッドを使用することが好ましい。
上述したように、本発明のインク組成物の好ましい態様である活性エネルギ−線硬化型インク組成物は、吐出されるインク組成物を一定温度にすることが望ましいことから、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までは、断熱及び加温を行うことができる。温度コントロ−ルの方法としては、特に制約はないが、例えば、温度センサ−を各配管部位に複数設け、インク組成物の流量、環境温度に応じた加熱制御をすることが好ましい。温度センサ−は、インク供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近に設けることができる。また、加熱するヘッドユニットは、装置本体を外気からの温度の影響を受けないよう、熱的に遮断もしくは断熱されていることが好ましい。加熱に要するプリンタ−立上げ時間を短縮するため、又は、熱エネルギ−のロスを低減するために、他部位との断熱を行うと共に、加熱ユニット全体の熱容量を小さくすることが好ましい。
上記のインクジェット記録装置を用いて、本発明のインク組成物の吐出は、インク組成物を、好ましくは25〜80℃、より好ましくは25〜50℃に加熱して、インク組成物の粘度を、好ましくは3〜15mPa・s、より好ましくは3〜13mPa・sに下げた後に行うことが好ましい。特に、本発明のインク組成物として、25℃におけるインク粘度が50mPa・s以下であるものを用いると、良好に吐出が行えるので好ましい。この方法を用いることにより、高い吐出安定性を実現することができる。
本発明のインク組成物の好ましい態様である活性エネルギ−線硬化型インク組成物は、概して通常インクジェット記録用インク組成物で使用される水性インク組成物より粘度が高いため、吐出時の温度変動による粘度変動が大きい。インク組成物の粘度変動は、液滴サイズの変化及び液滴吐出速度の変化に対して大きな影響を与え、ひいては画質劣化を引き起こす。したがって、吐出時のインク組成物の温度はできるだけ一定に保つことが必要である。よって、本発明において、インク組成物の温度の制御幅は、好ましくは設定温度の±5℃、より好ましくは設定温度の±2℃、さらに好ましくは設定温度±1℃とすることが適当である。
本発明のインク組成物の好ましい態様である活性エネルギ−線硬化型インク組成物は、概して通常インクジェット記録用インク組成物で使用される水性インク組成物より粘度が高いため、吐出時の温度変動による粘度変動が大きい。インク組成物の粘度変動は、液滴サイズの変化及び液滴吐出速度の変化に対して大きな影響を与え、ひいては画質劣化を引き起こす。したがって、吐出時のインク組成物の温度はできるだけ一定に保つことが必要である。よって、本発明において、インク組成物の温度の制御幅は、好ましくは設定温度の±5℃、より好ましくは設定温度の±2℃、さらに好ましくは設定温度±1℃とすることが適当である。
次に、(b1)吐出されたインク組成物に活性エネルギ−線を照射して、前記インク組成物を硬化する工程について説明する。
記録媒体上に吐出されたインク組成物は、活性エネルギ−線を照射することによって硬化する。これは、本発明のインク組成物に含まれる重合開始剤が活性エネルギ−線の照射により分解して、開始種を発生し、その開始種の機能に重合性化合物の重合反応が、生起、促進されるためである。
記録媒体上に吐出されたインク組成物は、活性エネルギ−線を照射することによって硬化する。これは、本発明のインク組成物に含まれる重合開始剤が活性エネルギ−線の照射により分解して、開始種を発生し、その開始種の機能に重合性化合物の重合反応が、生起、促進されるためである。
ここで、使用される活性エネルギ−線は、α線、γ線、電子線、X線、紫外線、可視光又は赤外光、電子線などが使用され得る。活性エネルギ−線のピ−ク波長は、増感剤の吸収特性にもよるが、例えば、200〜600nmであることが好ましく、300〜450nmであることがより好ましく、350〜420nmであることがさらに好ましい。
また、本発明のインク組成物の重合開始系は、低出力の活性エネルギ−線であっても十分な感度を有するものである。したがって、露光面照度が、好ましくは10〜4,000mW/cm2、より好ましくは20〜2,500mW/cm2で硬化させることが適当である。
活性エネルギ−線源としては、水銀ランプやガス・固体レ−ザ−等が主に利用されており、紫外線光硬化型インクジェット記録用インクの硬化に使用される光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプが広く知られている。しかしながら、現在環境保護の観点から水銀フリ−化が強く望まれており、GaN系半導体紫外発光デバイスへの置き換えは産業的、環境的にも非常に有用である。さらに、LED(UV−LED),LD(UV−LD)は小型、高寿命、高効率、低コストであり、光硬化型インクジェット用光源として期待されている。
また、発光ダイオ−ド(LED)及びレ−ザ−ダイオ−ド(LD)を活性エネルギ−線源として用いることが可能である。特に、紫外線源を要する場合、紫外LED及び紫外LDを使用することができる。例えば、日亜化学(株)は、主放出スペクトルが365nmと420nmとの間の波長を有する紫色LEDを上市している。さらに一層短い波長が必要とされる場合、米国特許番号第6,084,250号明細書は、300nmと370nmとの間に中心付けされた活性エネルギ−線を放出し得るLEDを開示している。また、他の紫外LEDも、入手可能であり、異なる紫外線帯域の放射を照射することができる。本発明で特に好ましい活性エネルギ−線源はUV−LEDであり、特に好ましくは350〜420nmにピ−ク波長を有するUV−LEDである。
なお、LEDの記録媒体上での最高照度は10〜2,000mW/cm2であることが好ましく、20〜1,000mW/cm2であることがより好ましく、50〜800mW/cm2であることが特に好ましい。
また、発光ダイオ−ド(LED)及びレ−ザ−ダイオ−ド(LD)を活性エネルギ−線源として用いることが可能である。特に、紫外線源を要する場合、紫外LED及び紫外LDを使用することができる。例えば、日亜化学(株)は、主放出スペクトルが365nmと420nmとの間の波長を有する紫色LEDを上市している。さらに一層短い波長が必要とされる場合、米国特許番号第6,084,250号明細書は、300nmと370nmとの間に中心付けされた活性エネルギ−線を放出し得るLEDを開示している。また、他の紫外LEDも、入手可能であり、異なる紫外線帯域の放射を照射することができる。本発明で特に好ましい活性エネルギ−線源はUV−LEDであり、特に好ましくは350〜420nmにピ−ク波長を有するUV−LEDである。
なお、LEDの記録媒体上での最高照度は10〜2,000mW/cm2であることが好ましく、20〜1,000mW/cm2であることがより好ましく、50〜800mW/cm2であることが特に好ましい。
本発明のインク組成物は、このような活性エネルギ−線に、好ましくは0.01〜120秒、より好ましくは0.1〜90秒照射されることが適当である。
活性エネルギ−線の照射条件及び基本的な照射方法は、特開昭60−132767号公報に開示されている。具体的には、インク組成物の吐出装置を含むヘッドユニットの両側に光源を設け、いわゆるシャトル方式でヘッドユニットと光源を走査することによって行われる。活性エネルギ−線の照射は、インク組成物の着弾後、一定時間(好ましくは0.01〜0.5秒、より好ましくは0.01〜0.3秒、さらに好ましくは0.01〜0.15秒)をおいて行われることになる。
さらに、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させてもよい。国際公開第99/54415号パンフレットでは、照射方法として、光ファイバ−を用いた方法やコリメ−トされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へUV光を照射する方法が開示されており、このような硬化方法もまた、本発明のインクジェット記録方法に適用することができる。
活性エネルギ−線の照射条件及び基本的な照射方法は、特開昭60−132767号公報に開示されている。具体的には、インク組成物の吐出装置を含むヘッドユニットの両側に光源を設け、いわゆるシャトル方式でヘッドユニットと光源を走査することによって行われる。活性エネルギ−線の照射は、インク組成物の着弾後、一定時間(好ましくは0.01〜0.5秒、より好ましくは0.01〜0.3秒、さらに好ましくは0.01〜0.15秒)をおいて行われることになる。
さらに、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させてもよい。国際公開第99/54415号パンフレットでは、照射方法として、光ファイバ−を用いた方法やコリメ−トされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へUV光を照射する方法が開示されており、このような硬化方法もまた、本発明のインクジェット記録方法に適用することができる。
上述したようなインクジェット記録方法を採用することにより、表面の濡れ性が異なる様々な記録媒体に対しても、着弾したインク組成物のドット径を一定に保つことができ、画質が向上する。なお、カラ−画像を得るためには、明度の低い色から順に重ねていくことが好ましい。明度の低いインク組成物から順に重ねることにより、下部のインク組成物まで照射線が到達しやすくなり、良好な硬化感度、残留モノマ−の低減、密着性の向上が期待できる。また、照射は、全色を吐出してまとめて露光することが可能だが、1色毎に露光するほうが、硬化促進の観点で好ましい。
このようにして、本発明のインク組成物は、活性エネルギ−線の照射により高感度で硬化することで、記録媒体表面に画像を形成することができる。
このようにして、本発明のインク組成物は、活性エネルギ−線の照射により高感度で硬化することで、記録媒体表面に画像を形成することができる。
本発明において、記録媒体としては、特に限定されず、支持体や記録材料として公知の記録媒体を使用することができる。例えば、紙、プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)がラミネ−トされた紙又は布(タ−ポリンとも称する)、金属板(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等)、プラスチックフィルム(例えば、二酢酸セルロ−ス、三酢酸セルロ−ス、プロピオン酸セルロ−ス、酪酸セルロ−ス、酢酸酪酸セルロ−ス、硝酸セルロ−ス、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカ−ボネ−ト、ポリビニルアセタ−ル等)、上述した金属がラミネ−トされ又は蒸着された紙又はプラスチックフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等が挙げられる。特に、密着性の観点で、ポリ塩化ビニル、ポリカ−ボネ−ト又はタ−ポリン等の記録媒体が好ましい。記録媒体としては、限定的ではないが、具体的には、王子製紙(株)製の「OKプリンス上質」、日本製紙(株)製の「しおらい」、及び日本製紙(株)製の「ニュ−NPI上質」等の上質紙(A)、王子製紙(株)製の「OKエバ−ライトコ−ト」及び日本製紙(株)製の「オ−ロラS」等の微塗工紙、王子製紙(株)製の「OKコ−トL」及び日本製紙(株)製の「オ−ロラL」等の軽量コ−ト紙(A3)、王子製紙(株)製の「OKトップコ−ト+」及び日本製紙(株)製の「オ−ロラコ−ト」等のコ−ト紙(A2、B2)、王子製紙(株)製の「OK金藤+」及び三菱製紙(株)製の「特菱ア−ト」等のア−ト紙(A1)、桜井(株)社製の「LLBAU」、旭硝子社製の「レキサン」等が挙げられる。
以下に実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
なお、以下の記載における「部」とは、特に断りのない限り「質量部」を示すものとする。
なお、以下の記載における「部」とは、特に断りのない限り「質量部」を示すものとする。
本実施例及び比較例で使用した化合物を以下に記載する。
<顔料>
・C顔料(シアン顔料):IRGALITE BLUE GLVO (BASF・ジャパン社製)
・M顔料(マゼンタ顔料):CINQUASYA MAGENTA RT−355D (BASF・ジャパン社製)
・Y顔料(イエロ−顔料):NOVOPERM YELLOW H2G (クラリアント社製)
・K顔料(ブラック顔料):SPECIAL BLACK 250 (BASF・ジャパン社製)
・W顔料(ホワイト顔料):アルミナ処理酸化チタン(KRONOS社製)
・C顔料(シアン顔料):IRGALITE BLUE GLVO (BASF・ジャパン社製)
・M顔料(マゼンタ顔料):CINQUASYA MAGENTA RT−355D (BASF・ジャパン社製)
・Y顔料(イエロ−顔料):NOVOPERM YELLOW H2G (クラリアント社製)
・K顔料(ブラック顔料):SPECIAL BLACK 250 (BASF・ジャパン社製)
・W顔料(ホワイト顔料):アルミナ処理酸化チタン(KRONOS社製)
<分散剤>
・SOLSPERSE36000(ル−ブリゾ−ル社製)
・SOLSPERSE32000(ル−ブリゾ−ル社製)
・SOLSPERSE2000(ル−ブリゾ−ル社製)
・SOLSPERSE5000(ル−ブリゾ−ル社製)
・SOLSPERSE36000(ル−ブリゾ−ル社製)
・SOLSPERSE32000(ル−ブリゾ−ル社製)
・SOLSPERSE2000(ル−ブリゾ−ル社製)
・SOLSPERSE5000(ル−ブリゾ−ル社製)
<重合性化合物(a)>
FA−513(単官能モノマ−、ジシクロペンタニルアクリレ−ト、日立化成社製、下記構造)
FA−513(単官能モノマ−、ジシクロペンタニルアクリレ−ト、日立化成社製、下記構造)
PEA(単官能モノマ−、2−フェノキシエチルアクリレ−ト、東京化成社製、下記構造)
NPGPODA(多官能モノマ−、サ−トマ−社製、下記構造)
1,9−NDDA(多官能モノマ−、共栄社化学社製)
SR339(単官能モノマ−、サ−トマ−社製)
SR506(単官能モノマ−、サ−トマ−社製)
SR508(多官能モノマ−、サ−トマ−社製)
SR339(単官能モノマ−、サ−トマ−社製)
SR506(単官能モノマ−、サ−トマ−社製)
SR508(多官能モノマ−、サ−トマ−社製)
<重合性開始剤(b)>
・DAROCUR TPO(BASF・ジャパン社製)
・IRGACURE 184(BASF・ジャパン社製)
・IRGACURE 907(BASF・ジャパン社製)
・IRGACURE 369(BASF・ジャパン社製)
・DAROCUR TPO(BASF・ジャパン社製)
・IRGACURE 184(BASF・ジャパン社製)
・IRGACURE 907(BASF・ジャパン社製)
・IRGACURE 369(BASF・ジャパン社製)
<重合禁止剤>
・Firstcure ST−1(Chem First社製)
<界面活性剤>
・Byk 307(BYK Chemie社製)
<増感剤>
比較例で使用した増感剤(I)は公知の合成方法により合成した。増感剤(I)の構造を下記に示す。
・Firstcure ST−1(Chem First社製)
<界面活性剤>
・Byk 307(BYK Chemie社製)
<増感剤>
比較例で使用した増感剤(I)は公知の合成方法により合成した。増感剤(I)の構造を下記に示す。
<シアン顔料分散物Cの調製>
表1に記載の顔料分散物の配合で各成分を撹拌し、シアン顔料分散物Cを得た。なお、顔料分散物の調製は、分散機モ−タ−ミルM50(アイガ−社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビ−ズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
表1に記載の顔料分散物の配合で各成分を撹拌し、シアン顔料分散物Cを得た。なお、顔料分散物の調製は、分散機モ−タ−ミルM50(アイガ−社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビ−ズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
<マゼンタ顔料分散物Mの調製>
表1に記載の成分を撹拌し、マゼンタ顔料分散物Mを得た。なお、顔料分散物の調製は、分散機モ−タ−ミルM50(アイガ−社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビ−ズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
表1に記載の成分を撹拌し、マゼンタ顔料分散物Mを得た。なお、顔料分散物の調製は、分散機モ−タ−ミルM50(アイガ−社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビ−ズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
<イエロ−顔料分散物Yの調製>
表1に記載の成分を撹拌し、イエロ−顔料分散物Yを得た。なお、顔料分散物の調製は、分散機モ−タ−ミルM50(アイガ−社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビ−ズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
表1に記載の成分を撹拌し、イエロ−顔料分散物Yを得た。なお、顔料分散物の調製は、分散機モ−タ−ミルM50(アイガ−社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビ−ズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
<ブラック顔料分散物Kの調製>
表1に記載の成分を撹拌し、ブラック顔料分散物Kを得た。尚、顔料分散物の調製は、分散機モ−タ−ミルM50(アイガ−社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビ−ズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
表1に記載の成分を撹拌し、ブラック顔料分散物Kを得た。尚、顔料分散物の調製は、分散機モ−タ−ミルM50(アイガ−社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビ−ズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
<ホワイト顔料分散物Wの調製>
表1に記載の成分を撹拌し、ホワイト顔料分散物Wを得た。なお、顔料分散物の調製は、分散機モ−タ−ミルM50(アイガ−社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビ−ズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
表1に記載の成分を撹拌し、ホワイト顔料分散物Wを得た。なお、顔料分散物の調製は、分散機モ−タ−ミルM50(アイガ−社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビ−ズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
<特定化合物(c)>
(A−1の合成方法)
トルエン500部中に、THFA(テトラヒドロフルフリルアクリレ−ト、東京化成社製)1モル、ドデカンチオ−ル(アルドリッチ社製)0.5モルとAIBN(アゾビスイソブチロニトリル、アルドリッチ社製)0.01モルを加えて、60℃で4時間反応させた。生成物をシリカカラム(酢酸エチル/ヘキサン=1:9)を用いて分離精製した。目的としている特定化合物(A−1)を収率60%(154.4部、0.3モル)で合成した。
(A−1の合成方法)
トルエン500部中に、THFA(テトラヒドロフルフリルアクリレ−ト、東京化成社製)1モル、ドデカンチオ−ル(アルドリッチ社製)0.5モルとAIBN(アゾビスイソブチロニトリル、アルドリッチ社製)0.01モルを加えて、60℃で4時間反応させた。生成物をシリカカラム(酢酸エチル/ヘキサン=1:9)を用いて分離精製した。目的としている特定化合物(A−1)を収率60%(154.4部、0.3モル)で合成した。
(A−2の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、THFAをOXE−10(大阪有機化学社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−2)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、THFAをOXE−10(大阪有機化学社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−2)を合成した。
(A−3の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、THFAをシクロへキシルアクリレ−ト(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−3)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、THFAをシクロへキシルアクリレ−ト(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−3)を合成した。
(A−4の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、THFAをN,N−ジメチルアミノエチルアクリレ−ト(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−4)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、THFAをN,N−ジメチルアミノエチルアクリレ−ト(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−4)を合成した。
(A−5の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、THFAをACMO(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−5)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、THFAをACMO(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−5)を合成した。
(A−6の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、THFAをN,N−ジメチルアクリルアミド(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−6)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、THFAをN,N−ジメチルアクリルアミド(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−6)を合成した。
(A−7の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、THFAをNVC(Nビニルカプロラクタム、サ−トマ−社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−7)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、THFAをNVC(Nビニルカプロラクタム、サ−トマ−社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−7)を合成した。
(A−8の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、THFAをN−ビニルピロリドン(日本触媒社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−8)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、THFAをN−ビニルピロリドン(日本触媒社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−8)を合成した。
(A−9の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、ドデカンチオ−ルの添加量を0.2モルとした以外は同様にして、下記構造の(A−9)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、ドデカンチオ−ルの添加量を0.2モルとした以外は同様にして、下記構造の(A−9)を合成した。
(A−10の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、ドデカンチオ−ルの添加量を0.1モルとした以外は同様にして、下記構造の(A−10)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、ドデカンチオ−ルの添加量を0.1モルとした以外は同様にして、下記構造の(A−10)を合成した。
(A−11の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、ドデカンチオ−ルをシクロペンタンチオ−ル(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−11)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、ドデカンチオ−ルをシクロペンタンチオ−ル(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−11)を合成した。
(A−12の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、ドデカンチオ−ルをベンゼンチオ−ル(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−12)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、ドデカンチオ−ルをベンゼンチオ−ル(シグマアルドリッチ社製)にした以外は同様にして、下記構造の(A−12)を合成した。
(A−13の合成方法)
前記(A−1)の合成方法において、ドデカンチオ−ルの添加量を0.06モルとした以外は同様にして、下記構造の(A−13)を合成した。
前記(A−1)の合成方法において、ドデカンチオ−ルの添加量を0.06モルとした以外は同様にして、下記構造の(A−13)を合成した。
(比較化合物の合成)
特開2010−6977号公報に記載の公知の方法で、下記比較化合物を合成した。
特開2010−6977号公報に記載の公知の方法で、下記比較化合物を合成した。
(実施例1〜21)
各顔料分散物(Y/M/C/K/W)、重合性化合物(a)(多官能モノマ−、単官能モノマ−)、重合開始剤(b)及び特定化合物(c)をそれぞれ表2〜表3に示す処方で混合し、高速攪拌することで実施例の評価に用いるインク組成物をそれぞれ得た。
各顔料分散物(Y/M/C/K/W)、重合性化合物(a)(多官能モノマ−、単官能モノマ−)、重合開始剤(b)及び特定化合物(c)をそれぞれ表2〜表3に示す処方で混合し、高速攪拌することで実施例の評価に用いるインク組成物をそれぞれ得た。
(比較例1〜2)
顔料分散物(Y/C)、重合性化合物(多官能モノマ−、単官能モノマ−)、重合開始剤、その他表4に記載された成分を混合し、高速攪拌することで、比較例の評価に用いるインク組成物をそれぞれ得た。
顔料分散物(Y/C)、重合性化合物(多官能モノマ−、単官能モノマ−)、重合開始剤、その他表4に記載された成分を混合し、高速攪拌することで、比較例の評価に用いるインク組成物をそれぞれ得た。
<インクジェット画像記録>
ピエゾ型インクジェットノズルを有するインクジェット記録装置を用いて、記録媒体への記録を行った。インク供給系は、元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルタ−、ピエゾ型のインクジェットヘッドから成り、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までを断熱及び加温を行った。温度センサ−は、インク供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近にそれぞれ設け、ノズル部分が常に40℃±2℃となるよう、温度制御を行った。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、1〜10plのマルチサイズドットを4,800×4,800dpiの解像度で射出できるよう駆動した。インクジェット画像は、記録媒体をポリ塩化ビニル基材(膜厚200μm、桜井(株)社製、商品名:LLBAU、ポリ塩化ビニル製のタ−ポリン基材)として、インクジェットヘッドを5往復して形成したベタ画像を作製した。インク組成物の着弾後はUV光を露光面照度300mW/cm2に集光し、記録媒体上にインク組成物が着弾した0.1秒後に照射が始まるよう露光系、主走査速度及び射出周波数を調整した。5往復後の総露光量は、1500mJ/cm2であった。下記の硬化性評価では、この往復回数を制御することにより評価を行った。紫外線ランプには、HAN250NLハイキュア水銀ランプ((株)ジ−エス・ユアサ コ−ポレ−ション製)を使用した。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
ピエゾ型インクジェットノズルを有するインクジェット記録装置を用いて、記録媒体への記録を行った。インク供給系は、元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルタ−、ピエゾ型のインクジェットヘッドから成り、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までを断熱及び加温を行った。温度センサ−は、インク供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近にそれぞれ設け、ノズル部分が常に40℃±2℃となるよう、温度制御を行った。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、1〜10plのマルチサイズドットを4,800×4,800dpiの解像度で射出できるよう駆動した。インクジェット画像は、記録媒体をポリ塩化ビニル基材(膜厚200μm、桜井(株)社製、商品名:LLBAU、ポリ塩化ビニル製のタ−ポリン基材)として、インクジェットヘッドを5往復して形成したベタ画像を作製した。インク組成物の着弾後はUV光を露光面照度300mW/cm2に集光し、記録媒体上にインク組成物が着弾した0.1秒後に照射が始まるよう露光系、主走査速度及び射出周波数を調整した。5往復後の総露光量は、1500mJ/cm2であった。下記の硬化性評価では、この往復回数を制御することにより評価を行った。紫外線ランプには、HAN250NLハイキュア水銀ランプ((株)ジ−エス・ユアサ コ−ポレ−ション製)を使用した。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
<インク評価>
表2〜表4に記載された処方のインク組成物を下記の方法にしたがって評価を行った。評価結果は表2〜表4に記載した。
表2〜表4に記載された処方のインク組成物を下記の方法にしたがって評価を行った。評価結果は表2〜表4に記載した。
(作業性)
保護ゴム手袋(商品名:DIAMOND GRIP PLUSTM、MicroFlex社、ラテックスグロ−ブ(パウダ−フリ−))を、3cm×3cmに裁断した。裁断したゴム手袋を、得られたインク組成物5mL中に浸して、室温で1時間放置した。1時間経過後、浸していたインク中からゴム手袋を取り出し、インク組成物に浸す前後での質量変化を測定した。
[(インク組成物に浸した後の質量(g))−(インク組成物に浸す前の質量(g))/(インク組成物に浸す前の質量(g))]×100により膨潤度を求め、下記基準で作業性を評価した。
−基準−
1:質量変化は0%以上、11%未満であり、十分な作業性が得られた。
2:質量変化は11%以上、31%未満であり、やや作業性が低下した。
3:質量変化は31%以上であり、作業性が低下した。
※1、2評価が実用上問題のないレベル。
保護ゴム手袋(商品名:DIAMOND GRIP PLUSTM、MicroFlex社、ラテックスグロ−ブ(パウダ−フリ−))を、3cm×3cmに裁断した。裁断したゴム手袋を、得られたインク組成物5mL中に浸して、室温で1時間放置した。1時間経過後、浸していたインク中からゴム手袋を取り出し、インク組成物に浸す前後での質量変化を測定した。
[(インク組成物に浸した後の質量(g))−(インク組成物に浸す前の質量(g))/(インク組成物に浸す前の質量(g))]×100により膨潤度を求め、下記基準で作業性を評価した。
−基準−
1:質量変化は0%以上、11%未満であり、十分な作業性が得られた。
2:質量変化は11%以上、31%未満であり、やや作業性が低下した。
3:質量変化は31%以上であり、作業性が低下した。
※1、2評価が実用上問題のないレベル。
(密着性)
インク組成物を、記録媒体としてのポリ塩化ビニルフィルム(桜井(株)社製)と、タ−ポリン(LLBAU、桜井(株)社製)と、ポリカ−ボネ−ト(レキサン、旭硝子社製)の各々の基材に、前記インクジェット画像記録の方法で画像形成を行った。
各記録媒体との密着性を、JIS 5600−5−6:塗膜の付着性(クロスカット法)に準じた評価で行い、3種類の記録媒体に対する密着性を評価した。
−評価−
1:3種類の記録媒体ともJISで0評価
2:3種類の記録媒体ともJISで1以上
3:3種類の記録媒体ともJISで2以上
4:3種類の記録媒体の内、1種類の記録媒体で3以下の評価がある
5:3種類の記録媒体全てで3以下
※評価1〜3が実用上の許容範囲である。
インク組成物を、記録媒体としてのポリ塩化ビニルフィルム(桜井(株)社製)と、タ−ポリン(LLBAU、桜井(株)社製)と、ポリカ−ボネ−ト(レキサン、旭硝子社製)の各々の基材に、前記インクジェット画像記録の方法で画像形成を行った。
各記録媒体との密着性を、JIS 5600−5−6:塗膜の付着性(クロスカット法)に準じた評価で行い、3種類の記録媒体に対する密着性を評価した。
−評価−
1:3種類の記録媒体ともJISで0評価
2:3種類の記録媒体ともJISで1以上
3:3種類の記録媒体ともJISで2以上
4:3種類の記録媒体の内、1種類の記録媒体で3以下の評価がある
5:3種類の記録媒体全てで3以下
※評価1〜3が実用上の許容範囲である。
(撥液適性)
−インクジェットヘッドノズル撥液処理膜の作製−
Si基材に対して、Arプラズマ処理(300W、Ar−gas flow=20mL/秒)を行った。その後、140℃雰囲気中に0.2mLの水を蒸発させた雰囲気下で、暴露処理を行った。更に、100℃の恒温槽中で、1時間脱水処理を行った後、シランカップリング剤によるフルオロカ−ボン系の撥液膜を成膜した試料を作製した。成膜後、後処理工程として、温度60℃、湿度70%の雰囲気下で1時間、水蒸気の導入を行い、温度100℃、湿度5%の雰囲気下で1時間、脱水処理を行った。
上記で作製した撥液膜に対して、実施例1〜21、比較例1〜2の処方のインク組成物を浸した綿棒で、擦り試験を実施し、撥液膜の耐久性、およびそれに伴う吐出安定性を下記基準で評価した。評価1〜3が実用上の許容範囲である。
−基準−
1:16回以上擦っても剥がれが生じなかった。
2:11〜15回擦って剥がれが生じた。
3:7〜10回擦って剥がれが生じた。
4:4〜6回で剥がれが生じた。
5:1〜3回で剥がれ取れた。
−インクジェットヘッドノズル撥液処理膜の作製−
Si基材に対して、Arプラズマ処理(300W、Ar−gas flow=20mL/秒)を行った。その後、140℃雰囲気中に0.2mLの水を蒸発させた雰囲気下で、暴露処理を行った。更に、100℃の恒温槽中で、1時間脱水処理を行った後、シランカップリング剤によるフルオロカ−ボン系の撥液膜を成膜した試料を作製した。成膜後、後処理工程として、温度60℃、湿度70%の雰囲気下で1時間、水蒸気の導入を行い、温度100℃、湿度5%の雰囲気下で1時間、脱水処理を行った。
上記で作製した撥液膜に対して、実施例1〜21、比較例1〜2の処方のインク組成物を浸した綿棒で、擦り試験を実施し、撥液膜の耐久性、およびそれに伴う吐出安定性を下記基準で評価した。評価1〜3が実用上の許容範囲である。
−基準−
1:16回以上擦っても剥がれが生じなかった。
2:11〜15回擦って剥がれが生じた。
3:7〜10回擦って剥がれが生じた。
4:4〜6回で剥がれが生じた。
5:1〜3回で剥がれ取れた。
(硬化性)
前記インクジェット画像記録において、インク組成物の着弾後のUV光の照射1往復毎に硬化性(タックフリ−感度)を評価した。1往復のUV光の露光量は、300mJ/cm2である。UV光の照射は、1往復してインク組成物が着弾した後、0.1秒後に各々行った。UV光の露光を最大5往復まで照射し、転写の有無を下記基準で評価した。
タックフリ−感度は、下記基準に示すように、1〜5往復した膜にポリ塩化ビニル基材(膜厚200μm、桜井(株)社製)の基材を上にかぶせ、500g重の重りを5秒間乗せて圧力をかけた後、かぶせたポリ塩化ビニルをはがし、ポリ塩化ビニルへの転写の有無を評価した。
−基準−
1:1往復でポリ塩化ビニルへの転写無し
(300mJ/cm2×1=300mJ/cm2の露光量でポリ塩化ビニルへの転写が生じなかった。)
2:2往復でポリ塩化ビニルへの転写無し
(300mJ/cm2×2=600mJ/cm2の露光量でポリ塩化ビニルへの転写が生じなかった。)
3:3往復でポリ塩化ビニルへの転写無し
(300mJ/cm2×3=900mJ/cm2の露光量でポリ塩化ビニルへの転写が生じなかった。)
4:5往復でポリ塩化ビニルへの転写無し
(300mJ/cm2×5=1500mJ/cm2の露光量でポリ塩化ビニルへの転写が生じなかった。)
5:5往復してもポリ塩化ビニルへの転写有り
(300mJ/cm2×5=1500mJ/cm2の露光量でもポリ塩化ビニルへの転写が生じた。)
※1〜3までが、実用上問題のないレベル。
前記インクジェット画像記録において、インク組成物の着弾後のUV光の照射1往復毎に硬化性(タックフリ−感度)を評価した。1往復のUV光の露光量は、300mJ/cm2である。UV光の照射は、1往復してインク組成物が着弾した後、0.1秒後に各々行った。UV光の露光を最大5往復まで照射し、転写の有無を下記基準で評価した。
タックフリ−感度は、下記基準に示すように、1〜5往復した膜にポリ塩化ビニル基材(膜厚200μm、桜井(株)社製)の基材を上にかぶせ、500g重の重りを5秒間乗せて圧力をかけた後、かぶせたポリ塩化ビニルをはがし、ポリ塩化ビニルへの転写の有無を評価した。
−基準−
1:1往復でポリ塩化ビニルへの転写無し
(300mJ/cm2×1=300mJ/cm2の露光量でポリ塩化ビニルへの転写が生じなかった。)
2:2往復でポリ塩化ビニルへの転写無し
(300mJ/cm2×2=600mJ/cm2の露光量でポリ塩化ビニルへの転写が生じなかった。)
3:3往復でポリ塩化ビニルへの転写無し
(300mJ/cm2×3=900mJ/cm2の露光量でポリ塩化ビニルへの転写が生じなかった。)
4:5往復でポリ塩化ビニルへの転写無し
(300mJ/cm2×5=1500mJ/cm2の露光量でポリ塩化ビニルへの転写が生じなかった。)
5:5往復してもポリ塩化ビニルへの転写有り
(300mJ/cm2×5=1500mJ/cm2の露光量でもポリ塩化ビニルへの転写が生じた。)
※1〜3までが、実用上問題のないレベル。
Claims (11)
- 重合性化合物(a)と、
重合開始剤(b)と、
一般式(1)で表される化合物(c)とを含有するインク組成物。
(式(1)中、R1はアルキル基、シクロアルキル基又はアリ−ル基を表す。R2は下記式(1−1)〜式(1−3)で表されるいずれか1つの構造を表す。R3は水素原子又はアルキル基を表す。R4は水素原子又はアルキル基を表す。nは2〜50の整数を表す。)
(式(1−1)〜(1−3)中、X1は単結合またはアルキレン基を表す。X2はシクロアルキル基、アミノ基又は複素環から水素原子を1つ除いた残基を表す。X3及びX4はアルキル基を表し、X3及びX4は互いに結合して環を形成していてもよい。X5はアルキレン基を表す。) - 前記化合物(c)の分子量が300〜3,000である請求項1に記載のインク組成物。
- 前記化合物(c)のインク組成物に対する含有量が、1質量%〜20質量%である請求項1又は請求項2に記載のインク組成物。
- 前記一般式(1)のR2の構造が、下記式(B−1)〜(B−8)のいずれか1種である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記式(1−1)で表される構造が下記式(B−1)〜(B−4)のいずれか1種である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記重合性化合物が、単官能重合性モノマ−と多官能重合性モノマ−からなり、
該単官能重合性モノマ−と多官能重合性モノマ−との質量比が、(単官能重合性モノマ−:多官能重合性モノマ−)=(1:1)〜(10:1)の範囲である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインク組成物。 - 前記重合開始剤が光重合開始剤である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 更に着色剤を含有する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記インク組成物が、水の含有量が3質量%以下である請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のインク組成物。
- (a1)記録媒体上に、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のインク組成物を吐出する工程と、
(b1)吐出されたインク組成物に活性エネルギ−線を照射して、該インク組成物を硬化させる工程とを含むインクジェット記録方法。 - 請求項10に記載のインクジェット記録方法により得られた印画物。
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