説明

インクジェットインク組成物及びその製造方法、並びに、インクジェット記録方法

【課題】保存安定性及び再分散性に優れるインクジェットインク組成物及びその製造方法、並びに、インクジェット記録方法を提供すること。
【解決手段】有機顔料、及び、塩基性高分子分散剤を含有し、前記有機顔料が、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を含み、前記塩基性高分子分散剤が、重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)、及び、重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)を含むことを特徴とするインクジェットインク組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インクジェットインク組成物及びその製造方法、並びに、インクジェット記録方法に関する。
【0002】
インク吐出口からインク組成物を液滴で吐出するインクジェット方式は、小型で安価であり、被記録媒体に非接触で画像形成が可能である等の理由から多くのプリンタに用いられている。これらインクジェット方式の中でも、圧電素子の変形を利用しインクを吐出させるピエゾインクジェット方式、及び、熱エネルギーによるインク組成物の沸騰現象を利用しインク組成物を液滴吐出する熱インクジェット方式は、高解像度、高速印字性に優れるという特徴を有する。
最近では、家庭用又はオフィス用の写真印刷や文書印刷に留まらず、インクジェットプリンタを用いた商業用印刷機器や産業用印刷機器の開発が行われるようになってきた。特に、ショーウィンドウ、駅通路、更に、ビルなどの壁に貼り付ける大判の広告の印刷に適したワイドフォーマットインクジェットプリンタの需要が急速に伸びつつある。
従来のインク組成物としては、特許文献1〜4が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−169419号公報
【特許文献2】特開2004−2528号公報
【特許文献3】特開2007−262382号公報
【特許文献4】特開2010−13630号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、保存安定性及び再分散性に優れるインクジェットインク組成物及びその製造方法、並びに、インクジェット記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決し得た本発明のインクジェットインク組成物は、有機顔料、及び、塩基性高分子分散剤を含有し、前記有機顔料が、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を含み、前記塩基性高分子分散剤が、重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)、及び、重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)を含むことを特徴とする。
本発明において、前記分散剤A及び分散剤Bがそれぞれ、主鎖又は側鎖にアミノ基を有する高分子分散剤であることや、前記分散剤Bが、下記式(1)で表される構成単位を有する高分子分散剤であることは、好ましい実施態様である。
【0006】
【化1】

(式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Jは−CO−、−COO−、−OCO−、メチレン基又はフェニレン基を表し、nは0又は1を表し、Wは単結合又は二価の連結基を表し、Pはキナクリドン、ベンズイミダゾロン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン、フタルイミド、及び、ナフタルイミドよりなる群から選ばれた構造から水素原子を1つ除してなる顔料類似残基を表す。)
【0007】
また、本発明において、前記Pが、アクリドン、及び、フタルイミドよりなる群から選ばれた構造から水素原子を1つ除してなる顔料類似残基であることや、前記分散剤Aが、キナクリドン、ベンズイミダゾロン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン、フタルイミド、及び、ナフタルイミドよりなる群から選ばれた構造を有しない高分子分散剤であること、N−ビニルカプロラクタム、2−フェノキシエチルアクリレート、及び、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートよりなる群から選ばれた1種以上の化合物を更に含有し、かつN−ビニルカプロラクタム、2−フェノキシエチルアクリレート、及び、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートの総含有量が、インクジェットインク組成物の全質量に対し、20質量%以上であることも好ましい実施態様である。
また、本発明において、前記有機顔料が、ビスアセトアセタリド系顔料であることや、前記ビスアセトアセタリド系顔料が、ピグメントイエロー155であること、重合開始剤を更に含有することも好ましい実施態様である。
【0008】
本発明には、重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)、重合性化合物、及び、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を混合して、顔料濃度が20〜40質量%である予備分散液Aを作製する工程、前記予備分散液Aに対し顔料分散処理を施して、顔料の体積平均粒径が300nm以下である顔料分散液Aを作製する工程、及び、重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)と顔料分散液Aとを混合する工程、を含むことを特徴とするインクジェットインク組成物の製造方法も包含される。
本発明には、(a1)被記録媒体上に、上記に記載のインクジェットインク組成物、又は、上記に記載の製造方法により製造されたインクジェットインク組成物を吐出する工程、及び、(b1)吐出されたインクジェットインク組成物に活性放射線を照射して、前記インクジェットインク組成物を硬化する工程、を含むことを特徴とするインクジェット記録方法が包含される。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、保存安定性及び再分散性に優れるインクジェットインク組成物及びその製造方法、並びに、インクジェット記録方法を提供することができた。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明について詳細に説明する。
なお、明細書中、「xx〜yy」の記載は、xx及びyyを含む数値範囲を表す。また、「(成分A)有機顔料」等を単に「成分A」等ともいい、「ピグメントイエロー120」等を「Pigment Yellow 120」、「P.Y.120」又は「PY120」ともいう。また、「(メタ)アクリレート」等は、「アクリレート及び/又はメタクリレート」等と同義であり、以下同様とする。
また、本発明において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
【0011】
(インクジェットインク組成物)
本発明のインクジェットインク組成物(以下、単に「インク組成物」又は「インク」ともいう。)は、有機顔料、及び、塩基性高分子分散剤を含有し、前記有機顔料が、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を含み、前記塩基性高分子分散剤が、重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)、及び、重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)を含むことを特徴とする。
本発明のインクジェットインク組成物(以下、単に「インク組成物」又は「インク」ともいう。)は、有機顔料、及び、塩基性高分子分散剤を含有し、前記有機顔料が、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を含み、前記塩基性高分子分散剤が、重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)、及び、重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)を含むことを特徴とする。なお、本明細書において、重量平均分子量(Mw)は、公知の方法で測定することができる。例えば、HLC−8220GPC(東ソー(株)製)を用い、GPC測定(溶媒:N−メチルピロリドン(10mM LiBr)、カラム:親水性ビニルポリマーを基材とした微粒子ゲル、カラム温度:40℃、流速:0.5mL/分、試料濃度:0.1質量%、注入量:60μL、検出器:RI)によるポリスチレン換算値としてとして測定できる。塩基性高分子分散剤分散剤の重量平均分子量としてカタログ値がある場合は、カタログ値を採用できる。
【0012】
本発明のインク組成物は、非水性のインク組成物である。
本発明のインク組成物は、活性放射線により硬化可能な油性のインク組成物であることが好ましい。また、本発明のインク組成物は、揮発性有機溶剤を含有しない非溶剤型のインク組成物であることが好ましい。「活性放射線」とは、その照射によりインク組成物中に開始種を発生させるエネルギーを付与できる放射線であり、α線、γ線、X線、紫外線、可視光線、電子線などを包含する。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、紫外線がより好ましい。
また、本発明のインクジェットインク組成物は、イエローインクジェットインク組成物として好適に用いることができる。
【0013】
本発明のインクジェットインク組成物は、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を含有する。市販されているような入手容易なベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料は、表面処理等により、その表面には酸性基を有する場合が多い。ただし、その場合であっても、表面全体が酸性の吸着サイトで覆われているだけでなく、表面の一部はベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料の分子で構成されている。
分散剤Aは、インク組成物中において、アミノ基の窒素原子等の塩基性基による配位により吸着する、又は、有機顔料粒子の表面に酸性基を有する場合は、塩基性基により、表面の酸性基と酸−塩基相互作用することにより吸着するものと考えられる。
また、分散剤Bは、インク組成物中において、顔料類似残基と粒子表面のベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料の分子との間のVan−der−Waals相互作用することで、有機顔料粒子に吸着するものと考えられる。
本発明者は、従来のインクジェットインク組成物では、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を含有する場合に、特に保存安定性及び再分散性が悪化することを見いだした。また、詳細な検討を行った結果、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料と、分散剤A及び分散剤Bとを使用することにより、保存安定性及び再分散性に優れたインクジェットインク組成物が得られることを見いだした。
【0014】
<有機顔料>
本発明のインクジェットインク組成物は、有機顔料を含有し、前記有機顔料が、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を含む。
ベンズイミダゾロン(Benzimidazolone)系顔料としては、P.Y.120、P.Y.151、P.Y.154、P.Y.175、P.Y.180、P.Y.181、P.Y.194等が挙げられ、インクジェット吐出適性を有する粒度分布を有する品種が容易に入手しやすいことから、P.Y.120、P.Y.151、P.Y.180が好ましく挙げられる。
ビスアセトアセタリド(Bisacetoacetarylide)系顔料としては、P.Y.16、P.Y.155、P.Y.198等が挙げられ、インクジェット吐出適性を有する粒度分布を有する品種が容易に入手しやすいことから、P.Y.155が好ましく挙げられる。
中でも、有機顔料としては、発色、及び、耐候性に優れていることから、P.Y.155を特に好適に用いることができる。
【0015】
有機顔料は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物中における有機顔料の含有量としては、用いる顔料の種類、及び、搭載されるインクジェットプリンタのシステム条件に大きく依存するが、一般的なプリンタで用いることを前提として、インク組成物の全質量に対し、1質量%以上20質量%以下であることが好ましい。上記範囲であると、十分な発色が得られる。また、吐出安定性や良好な発色を得る観点より、5質量%以上15質量%以下であることが更に好ましく、6質量%以上13質量%以下が特に好ましい。
【0016】
また、本発明のインクジェットインク組成物中の有機顔料は、微細であるほど発色性に優れるため、重量平均粒径(直径)は、600nm以下が好ましく、300nm未満がより好ましく、100nm未満が更に好ましい。また、5nm以上であることが好ましい。
前記顔料の最大粒径は、3μm以下が好ましく、1μm以下がより好ましい。前記顔料の粒径は、分散剤、分散媒の選択、分散条件、ろ過条件の設定などにより調整することができる。また、前記顔料の粒径を制御することにより、顔料分散物の流動性、保存安定性を維持することができる。
インク組成物中における顔料の重量平均粒径及び最大粒径は、市販の粒径測定機(レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920((株)堀場製作所製))等を用いて測定することができる。
【0017】
<塩基性高分子分散剤>
本発明のインクジェットインク組成物は、塩基性高分子分散剤を含有し、前記塩基性高分子分散剤が、重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)、及び、重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)を含む。
分散剤Aのように重量平均分子量が10,000〜80,000の範囲内にある高分子分散剤は、比較的分子量が小さく、分散剤による顔料間の架橋が起こりにくく、再分散性に優れる。ただし、分散剤Aのみで分散した顔料含有インク組成物を長期間保管した場合、粘度や粒径分布の増大が起こり易いという問題があった。なお、再分散性については、後述のインクジェットインク組成物の製造方法の項目にて、詳細に説明する。
一方、分散剤Bのように重量平均分子量が100,000〜200,000の範囲内にある高分子分散剤は、顔料からの脱着が起こりにくく、顔料含有インク組成物を長期間保管した場合、粘度や粒径分布の増大を防ぐことができる。ただし、分散剤Bのみで分散した顔料含有インク組成物を長期間保管した場合、分散剤による顔料間の架橋が起こり易く、再分散に時間を要する場合が多い。特に顔料粒径が、100nm前後のインクジェットインク組成物に適した顔料の場合は、再分散性の問題が顕著になる。
本発明のインクジェットインク組成物では、上記の分散剤A及び分散剤Bを併用することによって、保存安定性、及び、再分散性に優れたインクジェットインク組成物を提供することが可能となる。
【0018】
塩基性高分子分散剤は、塩基性基を少なくとも有する高分子分散剤である。
前記塩基性基としては、アミノ基、イミノ基、アミド基、イミド基、及び、含窒素複素環基等が例示できる。
また、前記塩基性基は、高分子分散剤中の主鎖に有していても、側鎖に有していても、その両方に有していてもよい。
中でも、前記分散剤A及び分散剤Bがそれぞれ、保存安定性及び再分散性の観点から、主鎖又は側鎖にアミノ基を有する高分子分散剤であることが好ましく、主鎖又は側鎖に第二級又は第三級アミノ基を有する高分子分散剤であることがより好ましく、主鎖又は側鎖に第二級又は第三級アルキルアミノ基を有する高分子分散剤であることが更に好ましい。
【0019】
本発明のインク組成物中における分散剤Aと分散剤Bとの濃度比率としては、分散安定性、及び、再分散性のバランスの観点から、質量比で、分散剤A:分散剤B=30:70〜70:30であることが好ましく、35:65〜35:65であることが特に好ましい。
分散剤Aと分散剤Bとが構造の異なる高分子であれば、公知の方法によりインク組成物から分散剤Aと分散剤Bとの分離を行うことも可能であるし、例え構造が同種のものであっても、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定により算出された重量平均分子量ピークの定量又はGPC等による分離を行い、質量比を決定することもできる。
本発明のインク組成物中における分散剤A及び分散剤Bの総含有量としては、分散安定性及びインク組成物の粘度を適切にコントロールし易いことから、有機顔料の含有量に対して、10〜60質量%が好ましく、20〜50質量%が特に好ましい。
以下に、本発明に特に好適に用いることができる分散剤Aと分散剤Bとの構造について具体的に説明する。
【0020】
−重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)−
本発明のインクジェットインク組成物は、重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)を含有する。
分散剤Aとしては、市販で容易に入手可能なベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料に対して、吸着性に優れるという観点から、下記のような構造を有するものを好適に用いることができる。
また、分散剤Aは、上記のような顔料の表面の酸性基に吸着し、再凝集を防止するように作用する機能を持つことが好ましく、そのため、主鎖又は側鎖にアミン部位を有する構造であることが好ましい。また、該顔料の表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子が好ましい構造として挙げられる。
分散剤Aとして好ましく用いることができる具体例としては、アミン変性ビニル重合体の他、ポリアミノアミドと酸エステルの塩、変性ポリエチレンイミン、変性ポリアリルアミンなどの重合体などが挙げられる。
分散剤Aは、特に顔料の表面の酸性基に吸着するため、主鎖又は側鎖のアミノ基としては、塩基性の強いアミノ基であることが好ましく、第二級又は第三級のアルキルアミノ基であることが特に好ましい。
【0021】
分散剤Aとして好ましく用いることができる高分子を下記に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
分散剤Aとして好ましく用いることができる高分子は、アミノ基とエチレン性二重結合とを有するモノマーの単独重合体又は共重合体であることが好ましく、アミノ基とエチレン性二重結合とを有するモノマーの共重合体であることがより好ましい。
アミノ基とエチレン性二重結合とを有するモノマーとしては、例えば、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、1−(N,N−ジメチルアミノ)−1,1−ジメチルメチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノヘキシル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジイソプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジ−n−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジ−i−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、ピペリジノエチル(メタ)アクリレート、1−ピロリジノエチル(メタ)アクリレート、N,N−メチル−2−ピロリジルアミノエチル(メタ)アクリレート、及び、N,N−メチルフェニルアミノエチル(メタ)アクリレート(以上(メタ)アクリレート類);(メタ)アクリロイルモルホリン、ピペリジノ(メタ)アクリルアミド、N−メチル−2−ピロリジル(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、1−(N,N−ジメチルアミノ)−1,1−ジメチルメチル(メタ)アクリルアミド、及び、6−(N,N−ジエチルアミノ)ヘキシル(メタ)アクリルアミド(以上(メタ)アクリルアミド類);p−ビニルベンジル−N,N−ジメチルアミン、p−ビニルベンジル−N,N−ジエチルアミン、及び、p−ビニルベンジル−N,N−ジヘキシルアミン(以上ビニルベンジルアミン類);2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルイミダゾールが挙げられる。これらの中でも、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、3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミドなどが好ましい。
【0022】
前記アミノ基とエチレン性二重結合とを有するモノマーと共重合可能なモノマーとしては、これらと共重合可能なモノマーであれば特に限定はなく、公知のエチレン性不飽和化合物を使用することができる。
これらと共重合可能な他のモノマーの例として、芳香族ビニル化合物(例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルイミダゾールなど)、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレートなど)、(メタ)アクリル酸アルキルアリールエステル(例えば、ベンジル(メタ)アクリレートなど)、(メタ)アクリル酸置換アルキルエステル(例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなど)、カルボン酸ビニルエステル(例えば、酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニル)、シアン化ビニル(例えば、(メタ)アクリロニトリル及びα−クロロアクリロニトリル)、及び、脂肪族共役ジエン(例えば、1、3−ブタジエン及びイソプレン)、不飽和カルボン酸(例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸及びフマル酸)を挙げることができる。これらの中でも、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルキルアリールエステル、及び、カルボン酸ビニルエステルが好ましい。
【0023】
また、分散安定化の観点から、分散剤Aは、末端にエチレン性不飽和二重結合を有する重合性オリゴマーを共重合したグラフト共重合体であることも好ましい。分散剤Aに使用される重合性オリゴマーとしては、公知のものをインク組成物中の重合性化合物との親和性に併せて使用できる。重合性オリゴマーとしては、特開2007−9117号公報の段落0029〜0039に記載されているものも好ましく用いることができる。
また、前記重合性オリゴマーの重量平均分子量は、300〜10,000であることが好ましい。
【0024】
分散剤Aは、アミノ基とエチレン性二重結合とを有するモノマーと前記重合性オリゴマー(マクロモノマー)とを共重合したグラフト共重合体、又は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び/若しくは、(メタ)アクリル酸アリールエステルを共重合した共重合体であることが好ましい。
分散剤Aが、アミノ基とエチレン性二重結合とを有するモノマー単位を、分散剤Aの全質量に対し、2〜50質量%の範囲で有することが好ましく、5〜30質量%の範囲で有することがより好ましい。
また、前記重合性オリゴマー(マクロモノマー)由来の構成単位を、分散剤Aの全質量に対し、30〜98質量%含むことが好ましく、70〜95質量%含むことが更に好ましい。
アミノ基を有するモノマー及び重合性オリゴマー以外のモノマー(他のモノマー)を共重合成分として導入する場合、アミノ基とエチレン性二重結合とを有するモノマー単位を、分散剤Aの全質量に対し、2〜40質量%の範囲で有することが好ましく、5〜20質量%の範囲で有することが更に好ましい。更に、前記重合性オリゴマー(マクロモノマー)由来の構成単位を、分散剤Aの全質量に対し、30〜98質量%含むことが好ましく、60〜95質量%含むことが更に好ましい。
【0025】
分散剤Aとして好適に用いられるビニル重合により得られる重合体の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。なお、以下に記載の組成比は分子中に含まれるモノマー成分の質量比の平均値を表し、分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定により算出された標準ポリスチレン換算の重量平均分子量であり、組成比や平均分子量は塩基性顔料分散剤としての性質を損なわない範囲内で顔料、分散媒、用途に応じて任意に変更できる。
A−1:3−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド/末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレート(AA−6、東亞合成(株)製)共重合体(組成比10:10:80、分子量84,300)
A−2:N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド/エチルメタクリレート/末端メタクリロイル化ポリブチルアクリレート(AB−6、東亞合成(株)製)/メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(ブレンマーPME−4000、日本油脂(株)製)共重合体(組成比10:10:80、分子量32,000)
A−3:N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート/末端アクリロイル化ポリカプロラクトン(プラクセルFA10L、ダイセル化学(株)製)共重合体(組成比10:10:80、分子量62,000)
A−4:N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート/メチルメタクリレート共重合体(組成比10:10:80、分子量42,000)
【0026】
また、分散剤Aとしては、市販品を用いることもできる。
分散剤Aとして、好ましく用いることができる市販分散剤の具体例としては、日本ルーブリゾール(株)製SOLSPERSE24000SC、SOLSPERSE24000GR、SOLSPERSE32000、SOLSPERSE33000、エボニック社製TEGO Dispers 685、味の素ファインテクノ(株)製アジスパーPB−711、アジスパーPB−821、アジスパーPB−822などが挙げられる。
【0027】
本発明のインク組成物における分散剤Aは、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物中に含まれる分散剤Aの含有量は、有機顔料の含有量に対して、1〜80質量%であることが好ましく、5〜50質量%であることがより好ましく、10〜40質量%であることが更に好ましく、10〜30質量%であることが特に好ましい。
また、インク組成物の製造に使用する顔料分散液(以下、「ミルベース」又は「ミル」ともいう。)中に含まれる分散剤Aの含有量も同様に、有機顔料の含有量に対して、1〜80質量%であることが好ましく、5〜50質量%であることがより好ましく、10〜40質量%であることが更に好ましく、10〜30質量%であることが特に好ましい。
【0028】
−重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)−
本発明のインクジェットインク組成物は、重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)を含有する。
分散剤Bとしては、市販で容易に入手可能なベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料に対して、吸着性に優れることから、下記のような構造を有するものを好適に用いることができる。
また、分散剤Bは、上記のような顔料の表面の酸性基に吸着し、再凝集を防止する様に作用する機能を持つことが好ましく、そのため、主鎖又は側鎖にアミノ基を有することがより好ましい。また、該顔料の表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子が好ましい構造として挙げられる。
【0029】
分散剤Bは、下記式(1)で表される構成単位を有する高分子分散剤であることが好ましい。
【0030】
【化2】

(式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Jは−CO−、−COO−、−OCO−、メチレン基又はフェニレン基を表し、nは0又は1を表し、Wは単結合又は二価の連結基を表し、Pはキナクリドン、ベンズイミダゾロン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン、フタルイミド、及び、ナフタルイミドよりなる群から選ばれた構造から水素原子を1つ除してなる顔料類似残基(以下、「顔料類似骨格」ともいう。)を表す。)
【0031】
前記式(1)におけるPとしては、顔料表面への吸着性と原材料の入手容易性を考慮すると、アクリドン、及び、フタルイミドよりなる群から選ばれた構造から水素原子を1つ除してなる顔料類似残基であることが特に好ましい。
前記式(1)のWで表される二価の連結基としては、例えば、直鎖、分岐若しくは環状のアルキレン基、アラルキレン基、アリーレン基等が挙げられ、これらは置換基を有してもよい。
Wで表されるアルキレン基としては、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜4のアルキレン基がより好ましい。具体的には例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレ基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、デシレン基等が挙げられ、中でも、メチレン基、エチレン基、プロピレン基が特に好ましい。
Wで表されるアラルキレン基としては、炭素数7〜13のアラルキレン基が好ましい。具体的には例えば、ベンジリデン基、シンナミリデン基等が挙げられる。
Wで表されるアリーレン基としては、炭素数6〜12のアリーレン基が好ましい。具体的には例えば、フェニレン基、クメニレン基、メシチレン基、トリレン基、キシリレン基等が挙げられ、中でも、フェニレン基が特に好ましい。
また、Wで表される二価の連結基中には、−COO−、−OCO−、−O−、又は、複素環から誘導される基を連結基中若しくは連結基の末端に含んでいてもよい。
Wとしては、単結合、炭素数1〜8のアルキレン基、−COO−及び/若しくは−O−をアルキレン基中若しくはアルキレン基の末端に含む炭素数1〜8のアルキレン基、又は、2−ヒドロキシプロピレン基であることが好ましい。
前記式(1)におけるJは、−COO−又はフェニレン基であることが好ましい。
また、前記式(1)におけるnは、0であることが好ましい。
【0032】
分散剤Bは、式(1)で表される構成単位以外の他の構成単位を有していてもよく、末端にエチレン性不飽和二重結合を有する重合性オリゴマー(以下、単に「重合性ポリマー」ともいう。)に由来する構成単位を含むグラフト共重合体であることが特に好ましい。このような末端にエチレン性不飽和二重結合を有する重合性ポリマーは、所定の分子量を有する化合物であることからマクロモノマーとも呼ばれる。
また、前記重合性オリゴマーの重量平均分子量は、300〜10,000であることが好ましい。
【0033】
更に、分散剤Bは、上記の顔料類似残基を有するモノマーと、アミノ基とエチレン性二重結合とを有するモノマーとの共重合体であることが好ましい。
アミノ基とエチレン性二重結合とを有するモノマーとしては、例えば、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、1−(N,N−ジメチルアミノ)−1,1−ジメチルメチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノヘキシル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジイソプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジ−n−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジ−i−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、ピペリジノエチル(メタ)アクリレート、1−ピロリジノエチル(メタ)アクリレート、N,N−メチル−2−ピロリジルアミノエチル(メタ)アクリレート、及び、N,N−メチルフェニルアミノエチル(メタ)アクリレート(以上(メタ)アクリレート類);(メタ)アクリロイルモルホリン、ピペリジノ(メタ)アクリルアミド、N−メチル−2−ピロリジル(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、1−(N,N−ジメチルアミノ)−1,1−ジメチルメチル(メタ)アクリルアミド、及び、6−(N,N−ジエチルアミノ)ヘキシル(メタ)アクリルアミド(以上(メタ)アクリルアミド類);p−ビニルベンジル−N,N−ジメチルアミン、p−ビニルベンジル−N,N−ジエチルアミン、及び、p−ビニルベンジル−N,N−ジヘキシルアミン(以上ビニルベンジルアミン類);2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルイミダゾールが挙げられる。これらのうち、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、3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、などが好ましい。
【0034】
本発明のインク組成物における分散剤Bは、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のインクジェットインク組成物中における分散剤Bの含有量は、有機顔料の含有量に対して、1〜50質量%であることが好ましく、5〜40質量%であることがより好ましく、10〜30質量%であることが更に好ましく、10〜20質量%であることが特に好ましい。
【0035】
<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ことが好ましい。
本発明のインク組成物に用いる重合性化合物は、ラジカル重合性化合物、及び、カチオン重合性化合物のいずれも使用することができる。
特に本発明のインクジェットインク組成物は、重合性化合物として、N−ビニルカプロラクタム、2−フェノキシエチルアクリレート及び2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートよりなる群から選ばれた化合物を1つ以上含み、かつ、これらの化合物の総含有量が、インク組成物の全質量に対し、20質量%以上である場合に、分散安定性の効果が顕著に現れ、特に、40質量%以上である場合に、分散安定性の効果が顕著に現れる。
また、更に、重合性化合物として、N−ビニルカプロラクタムを15質量%以上含有する場合に、分散安定性の効果が顕著であり、特にN−ビニルカプロラクタムを20質量%以上含有する場合に、分散安定性の効果が顕著である。
【0036】
−ラジカル重合性化合物−
ラジカル重合性化合物は、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であり、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つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するために任意の比率で2種以上を併用してもよい。
【0037】
中でも、本発明のインク組成物は、(メタ)アクリレート化合物、ビニルエーテル化合物、及び、N−ビニル化合物よりなる群から選ばれたラジカル重合性化合物を含有することが好ましい。また、ラジカル重合性化合物が、(メタ)アクリレート化合物、ビニルエーテル化合物、及び、N−ビニル化合物よりなる群から選ばれたラジカル重合性化合物であることがより好ましく、(メタ)アクリレート化合物であることが更に好ましい。なお、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリレート」と、「アクリル」、「メタクリル」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリル」と、それぞれ記載することがある。
【0038】
ラジカル重合性化合物としては、芳香族基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましい。芳香族基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物の芳香族基の環状構造には、O、N、S等のヘテロ原子を含んでいてもよい。
芳香族基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物が有していてもよい芳香環構造としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、インデン、フルオレン、1H−フェナレン、フェナントレン、トリフェニレン、ピレン、ナフタセン、テトラフェン、ビフェニル、as−インダセン、s−インダセン、アセナフチレン、フルオランテン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、クリセン、プレイアデン、フラン、チオフェン、ピロリン、ピラゾリン、イミダゾリン、イソオキサゾリン、イソチアゾリン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアゾール及びテトラゾールよりなる群から選ばれた環構造が好ましく例示できる。
これらの中でも、芳香族基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物としては、フェノキシエチル(メタ)アクリレートが特に好ましく例示できる。
【0039】
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化合物の例としては、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及びそれらの塩、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、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。
具体的には、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、ビス(4−(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、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、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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、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テトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(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、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、オリゴエステル(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、エポキシアクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられる。
これらの中でも、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレートが好ましく挙げられる。
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、(株)シーエムシー出版);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)等に記載の市販品又は業界で公知のラジカル重合性乃至架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。
ラジカル重合性化合物の分子量は、80〜2,000であることが好ましく、80〜1,000であることがより好ましく、80〜800であることが更に好ましい。
【0040】
特に、PETフィルムやPPフィルムといった柔軟な被記録媒体への記録に使用するインク組成物においては、単官能(メタ)アクリレート化合物と多官能(メタ)アクリレート化合物との併用が膜に可撓性を持たせて密着性を高めつつ、膜強度を高められるため好ましい。
【0041】
ラジカル重合性化合物として、ビニルエーテル化合物を用いることも好ましく、モノビニルエーテル化合物及びジ又はトリビニルエーテル化合物に大別できる。
好適に用いられるビニルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物;エチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、ヒドロキシエチルモノビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシノニルモノビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
【0042】
また、ラジカル重合性化合物としては、多官能(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましい。
多官能(メタ)アクリレート化合物としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(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、エトキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、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テトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(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、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレートが好ましく例示できる。これらの中でも、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
【0043】
本発明のインク組成物は、N−ビニル化合物として、N−ビニルラクタム類も好適に使用できる。N−ビニルラクタム類の好ましい例として、下記式(N)で表される化合物が挙げられる。
【0044】
【化3】

【0045】
式(N)中、nは2〜6の整数を表し、インク組成物が硬化した後の延伸性、被記録媒体との密着性、及び、原材料の入手性の観点から、nは3〜5の整数であることが好ましく、nが3又は5の整数であることがより好ましく、nが5である、すなわち、N−ビニル−ε−カプロラクタムであることが特に好ましい。N−ビニル−ε−カプロラクタムは安全性に優れ、汎用的で比較的安価に入手でき、特に良好なインク硬化性、及び硬化膜の被記録媒体への密着性が得られる。
【0046】
また、前記N−ビニルラクタム類はアルキル基、アリール基等の置換基を有していてもよく、飽和又は、不飽和環構造を連結していてもよい。
【0047】
本発明のインク組成物は、ラジカル重合性基を有するオリゴマーを含有することが好ましい。前記ラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和基が好ましく、(メタ)アクリロキシ基がより好ましい。
前記ラジカル重合性基を有するオリゴマーとしては、例えば、ラジカル重合性基を有する、オレフィン系(エチレンオリゴマー、プロピレンオリゴマーブテンオリゴマー等)、ビニル系(スチレンオリゴマー、ビニルアルコールオリゴマー、ビニルピロリドンオリゴマーアクリレートオリゴマー、メタクリレートオリゴマー等)、ジエン系(ブタジエンオリゴマー、クロロプレンゴム、ペンタジエンオリゴマー等)、開環重合系(ジ−,トリ−,テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリエチルイミン等)、重付加系(オリゴエステルアクリレート、ポリアミドオリゴマー、ポリイソシアネートオリゴマー)、付加縮合オリゴマー(フェノール樹脂、アミノ樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂等)等を挙げることができる。この中で、オリゴエステル(メタ)アクリレートが好ましく、その中では、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートがより好ましく、ウレタン(メタ)アクリレートが更に好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート、芳香族ウレタン(メタ)アクリレートが好ましく挙げられるが、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートがより好ましく挙げられる。
また、ウレタン(メタ)アクリレートは、4官能以下のウレタン(メタ)アクリレートであることが好ましく、2官能以下のウレタン(メタ)アクリレートであることがより好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートを含有することにより、基材の密着性と、硬化性に優れるインク組成物が得られる。
オリゴマーについて、オリゴマーハンドブック(古川淳二監修、(株)化学工業日報社)も参照することができる。
【0048】
また、オリゴマーの市販品としては、以下に示すものが例示できる。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、第一工業製薬(株)製のR1204、R1211、R1213、R1217、R1218、R1301、R1302、R1303、R1304、R1306、R1308、R1901、R1150等や、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL230、270、4858、8402、8804、8807、8803、9260、1290、1290K、5129、4842、8210、210、4827、6700、4450、220)、新中村化学工業(株)製のNKオリゴU−4HA、U−6HA、U−15HA、U−108A、U200AX等、東亞合成(株)製のアロニックスM−1100、M−1200、M−1210、M−1310、M−1600、M−1960等が挙げられる。
ポリエステル(メタ)アクリレートとしては、例えば、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL770、IRR467、81、84、83、80、675、800、810、812、1657、1810、IRR302、450、670、830、870、1830、1870、2870、IRR267、813、IRR483、811等)、東亞合成(株)製のアロニックスM−6100、M−6200、M−6250、M−6500、M−7100、M−8030、M−8060、M−8100、M−8530、M−8560、M−9050等が挙げられる。
また、エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL600、860、2958、3411、3600、3605、3700、3701、3703、3702、3708、RDX63182、6040等)等が挙げられる。
【0049】
ラジカル重合性基を有するオリゴマーは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物におけるラジカル重合性基を有するオリゴマーの含有量としては、インク組成物の全質量に対して、0.1〜50質量%であることが好ましく、0.5〜20質量%であることがより好ましく、1〜10質量%であることが更に好ましい。
【0050】
−カチオン重合性化合物−
本発明に用いることができるカチオン重合性化合物としては、カチオン重合開始種等によりカチオン重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はなく、モノマー、オリゴマー、ポリマーの種を問わず使用することができるが、特に、後述するカチオン重合開始剤から発生する開始種により重合反応を生起する、光カチオン重合性モノマーとして知られる各種公知のカチオン重合性のモノマーを使用することができる。また、カチオン重合性化合物は単官能化合物であっても、多官能化合物であってもよい。
【0051】
オキシラン環含有化合物(「エポキシ化合物」又は「オキシラン化合物」ともいう。)とは、分子内に、少なくとも1つのオキシラン環(オキシラニル基、エポキシ基)を含む化合物であり、具体的にはエポキシ樹脂として通常用いられているものの中から適宜選択することができ、例えば、従来公知の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂が挙げられる。モノマー、オリゴマー及びポリマーのいずれであってもよい。また、オキセタン環含有化合物(以下、「オキセタン化合物」ともいう。)とは、分子内に少なくとも1つのオキセタン環(オキセタニル基)を含む化合物である。
カチオン重合性化合物の分子量は、80〜2,000であることが好ましく、80〜1,000であることがより好ましく、80〜800であることが更に好ましい。
【0052】
カチオン重合性化合物としては、例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−40068号、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号などの各公報に記載されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
また、オキセタン化合物としては、特開2001−220526号、同2001−310937号、同2003−341217号の各公報に記載されるような、公知のオキセタン化合物を任意に選択して使用できる。
【0053】
本発明のインク組成物における重合性化合物は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物中における重合性化合物の含有量は、インク組成物全質量に対し、30〜98質量部であることが好ましく、40〜95質量部であることがより好ましく、50〜90質量部であることが更に好ましい。上記範囲であると、硬化性に優れ、また、粘度が適度である。
【0054】
<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ことが好ましい。
本発明で用いることができる重合開始剤としては、公知の重合開始剤を使用することができる。
本発明に用いることができる重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、カチオン重合開始剤とラジカル重合開始剤とを併用してもよい。
本発明に用いることのできる重合開始剤は、外部エネルギーを吸収して重合開始種を生成する化合物である。重合を開始するために使用される外部エネルギーは、熱及び活性放射線に大別され、それぞれ、熱重合開始剤及び光重合開始剤が使用される。活性放射線としては、γ線、β線、電子線、紫外線、可視光線、赤外線が例示できる。
【0055】
−ラジカル重合開始剤−
本発明で用いることができるラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、公知のラジカル重合開始剤を使用することができる。
本発明に用いることができるラジカル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)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(g)ケトオキシムエステル化合物、(h)ボレート化合物、(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及び(m)アルキルアミン化合物等が挙げられる。これらのラジカル重合開始剤は、上記(a)〜(m)の化合物を単独若しくは組み合わせて使用してもよい。
これらの中でも、(a)芳香族ケトン類、及び、(b)アシルホスフィン化合物を使用することが好ましい。
【0056】
(a)芳香族ケトン類としては、α−ヒドロキシケトン化合物、及び、α−アミノケトン化合物
α−ヒドロキシケトン化合物としては、例えば、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−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。
α−アミノケトン化合物としては、例えば、2−メチル−1−フェニル−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(ヘキシル)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−エチル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等が挙げられる。
【0057】
(b)アシルホスフィン化合物としては、アシルホスフィンオキサイド化合物が好ましい。
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、モノアシルホスフィンオキサイド化合物及びビスアシルホスフィンオキサイド化合物等を好ましく例示できる。
モノアシルホスフィンオキサイド化合物としては、公知のモノアシルホスフィンオキサイド化合物を使用することができる。例えば、特公昭60−8047号公報、特公昭63−40799号公報に記載のモノアシルホスフィンオキサイド化合物が挙げられる。
ビスアシルホスフィンオキサイド化合物としては、公知のビスアシルホスフィンオキサイド化合物が使用できる。例えば、特開平3−101686号公報、特開平5−345790号公報、特開平6−298818号公報に記載のビスアシルホスフィンオキサイド化合物が挙げられる。
本発明にインク組成物においては、アシルホスフィンオキサイド化合物を含有することが好ましく、アシルホスフィン化合物とα−ヒドロキシケトン化合物及び/又はα−アミノケトン化合物とを併用することがより好ましく、アシルホスフィン化合物とα−ヒドロキシケトン化合物とα−アミノケトン化合物とを併用することが更に好ましい。上記組み合わせであると、硬化性、耐ブロッキング性に優れるインク組成物が得られる。
【0058】
−カチオン重合開始剤−
本発明に用いることができるカチオン重合開始剤(光酸発生剤)としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192ページ参照)。
本発明に好適なカチオン重合開始剤の例を以下に挙げる。
第1に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のB(C654-、PF6-、AsF6-、SbF6-、CF3SO3-塩を挙げることができる。第2に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることが
できる。第3に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができる。第4に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
本発明に用いることができるカチオン重合開始剤としては、オニウム塩化合物であることが好ましく、ヨードニウム塩化合物又はスルホニウム塩化合物であることがより好ましく、ジアリールヨードニウム塩化合物又はトリアリールスルホニウム塩化合物であることが更に好ましい。また、トリアリールスルホニウム塩化合物の場合、ベンゼン環上はハロゲン原子で置換されていることが好ましい。前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が好ましく、フッ素原子、塩素原子がより好ましい。
また、カチオン重合開始剤としては、特開2007−224149号公報の段落0051〜0109に記載されているものも本発明に好適に用いることができる。
【0059】
本発明のインク組成物中における重合開始剤の含有量としては、インク組成物の全質量に対して、0.1〜20.0質量%であることが好ましく、0.5〜18.0質量%であることがより好ましく、1.0〜15.0質量%であることが更に好ましい。重合開始剤の添加量が上記範囲であると、硬化性に優れ、また、表面ベトツキ低減の観点から適切である。
また、本発明のインク組成物中における重合開始剤と重合性化合物との含有比(質量比)としては、重合開始剤:重合性化合物=0.5:100〜30:100であることが好ましく、1:100〜15:100であることがより好ましく、2:100〜10:100であることが更に好ましい。
【0060】
<増感剤>
本発明のインク組成物は、特定の活性エネルギー線を吸収して前記ラジカル重合開始剤の分解を促進させるため、増感剤を含有することが好ましい。
増感剤としては、例えば、多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン等)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル等)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン等)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン等)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー等)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン等)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン等)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム等)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン等)などが挙げられる。
本発明における増感剤としては、下記式(vi)〜(x)及び(xiv)で表される化合物が好適に挙げられる。
【0061】
【化4】

【0062】
式(vi)中、A1は硫黄原子又はNR50を表し、R50はアルキル基又はアリール基を表
す。L1は隣接するA1及び隣接炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表す。R51及びR52は、それぞれ独立に、水素原子又は一価の非金属原子団を表し、R51及びR52は互いに結合して、色素の酸性核を形成してもよい。Wは酸素原子又は硫黄原子を表す。
【0063】
式(vii)中、Ar1及びAr2は、それぞれ独立にアリール基を表し、L2による結合を介して連結している。L2は−O−又は−S−を表す。Wは式(vi)に示したものと同義である。
【0064】
式(viii)中、A2は硫黄原子又はNR59を表し、R59はアルキル基又はアリール基を表す。L3は隣接するA2及び炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表す。R53、R54、R55、R56、R57及びR58は、それぞれ独立に一価の非金属原子団の基を表す。
【0065】
式(ix)中、A3及びA4は、それぞれ独立に、−S−、−NR62−、又は−NR63−を表し、R62及びR63は、それぞれ独立に、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基を表す。L4及びL5は、それぞれ独立に、隣接するA3、A4及び隣接炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表す。R60及びR61は、それぞれ独立に、水素原子又は一価の非金属原子団を表す。R60とR61は互いに結合して脂肪族性又は芳香族性の環を形成してもよい。
【0066】
式(x)中、R66は置換基を有してもよい芳香族環又はヘテロ環を表す。A5は酸素原子、硫黄原子又は−NR67−を表す。R64、R65及びR67はそれぞれ独立に水素原子又は一価の非金属原子団を表す。R67とR64、及びR65とR67は、それぞれ互いに結合して脂肪族性又は芳香族性の環を形成してもよい。
【0067】
【化5】

【0068】
式(xiv)中、R68、及び、R69は、それぞれ独立に水素原子又は一価の非金属原子団を表す。R70、及び、R71は、それぞれ独立に水素原子又は一価の非金属原子団を表し、nは0〜4の整数を表す。nが2以上のときR70、R71はそれぞれ互いに脂肪族性又は芳香族性の環を形成するため結合することができる。
【0069】
これらの中でも、増感剤が式(xiv)で表されるアントラセン誘導体であることが好ましい。増感剤としてアントラセン誘導体を使用することにより、硬化性に優れるインク組成物が得られるので好ましい。
【0070】
本発明のインク組成物における増感剤の含有量は、インクの着色性の観点から、インク組成物の全質量に対し、0.01〜20質量%が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましく、0.5〜10質量%が更に好ましい。
また、増感剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、増感剤と重合開始剤とのインク組成物中における含有比としては、重合開始剤の分解率向上と照射した光の透過性の観点から、質量比で、重合開始剤の含有量/増感剤の含有量=100〜0.5が好ましく、50〜1がより好ましく、10〜1.5が更に好ましい。
【0071】
<その他の成分>
本発明のインク組成物には、必要に応じて、前記各成分以外に、界面活性剤、共増感剤、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、塩基性化合物等を含んでいてもよい。これらは、特開2009−221416号公報に記載されており、本発明においても使用できる。なお、本発明のインク組成物に含まれる各成分の含有率の合計が100質量%を超えないことは言うまでもない。
【0072】
また、本発明のインク組成物は、保存性、及び、ヘッド詰まりの抑制という観点から、重合禁止剤を含有することが好ましい。
重合禁止剤は、本発明のインク組成物全量に対し、200〜20,000ppm添加することが好ましい。
重合禁止剤としては、ニトロソ系重合禁止剤や、ヒンダードアミン系重合禁止剤、ハイドロキノン、ベンゾキノン、p−メトキシフェノール、TEMPO、TEMPOL、クペロンAl等が挙げられる。
また、本発明のインク組成物は、ベンズイミダゾロン系顔料及びビスアセトアセタリド系顔料以外の公知の着色剤を含有していてもよいが、ベンズイミダゾロン系顔料及びビスアセトアセタリド系顔料以外の着色剤を含有しないことが好ましい。
【0073】
<インク物性>
本発明においては、吐出性を考慮し、25℃における粘度が40mPa・s以下であるインク組成物を使用することが好ましい。より好ましくは5〜40mPa・s、更に好ましくは7〜30mPa・sである。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は、粘度が上記範囲になるように適宜組成比を調整することが好ましい。室温での粘度を高く設定することにより、多孔質な被記録媒体(支持体)を用いた場合でも、被記録媒体中へのインク組成物の浸透を回避し、未硬化モノマーの低減が可能となる。さらにインク組成物の液滴着弾時のインク滲みを抑えることができ、その結果として画質が改善されるので好ましい。
【0074】
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、コート紙、非コート紙など様々な被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。
【0075】
(インクジェットインク組成物の製造方法)
本発明のインクジェットインク組成物の製造方法は、特に制限はないが、重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)、重合性化合物、及び、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を混合して、顔料濃度が20〜40質量%である予備分散液Aを作製する工程(以下、「予備分散工程」ともいう。)、前記予備分散液Aに対し顔料分散処理を施して、顔料の体積平均粒径が300nm以下である顔料分散液Aを作製する工程(以下、「本分散工程」ともいう。)、及び、重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)と顔料分散液Aとを混合する工程(以下、「混合工程」ともいう。)、を含む製造方法であることが好ましい。上記製造方法であると、保存安定性及び再分散性に優れるインクジェットインク組成物が容易に得られ、また、インク組成物の製造に使用する顔料分散液の流動性及びハンドリング性にも優れ、安定したインク組成物の製造を行うことができ、更に、インク組成物の製造時間、特に顔料の分散時間を短縮することができる。
【0076】
<予備分散工程>
本発明のインクジェットインク組成物の製造方法は、重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)、重合性化合物、及び、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を混合して、顔料濃度が20〜40質量%である予備分散液Aを作製する工程(予備分散工程)を含むことが好ましい。
前記予備分散工程に使用する分散剤A、重合性化合物、及び、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料としては、前述したものを好ましく使用することができる。
分散剤A、重合性化合物、及び、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料の使用量については、特に制限はなく、適宜各使用量を調整し、顔料濃度が20〜40質量%である予備分散液Aを作製すればよい。
前記予備分散工程において撹拌する手段としては、特に制限はないが、洗浄の工程を省略する観点より、マグネティックスターラーや撹拌羽の付いたミキサーなどを用いる方法が、容易でかつ効率的な手段である。より短時間に、かつ、大量に製造するためには、撹拌羽の付いたミキサーが好適に用いることができる。
撹拌に用いる容器としては、バッチ式と連続式が市販品として入手可能であるが、後者の方がより短時間で均一な予備分散液Aを作製することが可能である。
また、撹拌羽の種類としても、プロペラ−式、軸流タービン式、放射流タービン式、アンカー式などを好適に用いることができる。そのほか、のこぎり歯ブレード、閉式ローター、ローター/ステーターなどのミキサーなども使用可能である。
具体的には、英国シルバーソン社製のローター/ステーター型ミキサー(バッチ式容器)が例示できる。
前記予備分散工程における分散条件は、使用する原料や撹拌する手段、また、得られる予備分散液Aの状態等に応じ、適宜調整すればよい。
また、前記予備分散工程において、重合禁止剤を予備分散液Aに混合しておくことが好ましい。前記予備分散工程に使用する重合禁止剤としては、前述したものを好ましく使用することができる。
【0077】
<本分散工程>
本発明のインクジェットインク組成物の製造方法は、前記予備分散液Aに対し顔料分散処理を施して、顔料の体積平均粒径が300nm以下である顔料分散液Aを作製する工程(本分散工程)を含むことが好ましい。
前記本分散工程における顔料分散処理には、種々の公知の分散手段を採用することができ、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ジェットミル、ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ニーダー、アジテータ、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ビーズミルなどの分散装置を好適に使用することができる。これらの中でも、ボールやビーズ等を使用するメディア分散装置を使用することがより好ましく、ビーズミル分散装置を使用することが更に好ましい。
前記本分散工程における分散条件は、使用する原料や分散手段、また、得られる顔料分散液Aの状態等に応じ、適宜調整すればよい。
また、顔料分散液Aの顔料濃度は、20〜40質量%であることが好ましく、25〜35質量%がより好ましい。
【0078】
<混合工程>
本発明のインクジェットインク組成物の製造方法は、重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)と顔料分散液Aとを混合する工程(混合工程)を含むことが好ましい。
前記混合工程に使用する分散剤Bとしては、前述したものを好ましく使用することができる。
前記混合工程において分散剤Bは、そのまま顔料分散液Aと混合しても、重合性化合物に分散剤Bを溶解させた後、顔料分散液Aと混合してもよい。
また、前記混合工程において、分散剤B以外のインク組成物の各成分を混合してもよい。
更に前記混合工程においては、重合性化合物及び重合禁止剤等をまず液体組成物として顔料分散液Aに混合し(後述する再分散工程に該当する。)、その後、分散剤B、及び、重合開始剤及び増感剤等を粉体組成物として混合することが好ましい。
前記混合工程における混合手段としては、特に制限はなく、公知の混合手段を用いることができる。具体的には、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ジェットミル、ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ニーダー、アジテータ、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ビーズミルなどが例示できる。
【0079】
<再分散工程>
本発明のインクジェットインク組成物の製造方法は、前記顔料分散液Aを重合性化合物により希釈する工程(再分散工程)を含むことが好ましい。
ここで、再分散工程とは、あらかじめ最終製品の顔料濃度よりも高い濃度で用意した顔料濃度の顔料分散物(「ミルベース」又は「コンクインク」などともいう。)を、希釈する工程をいう。通常は、ミルベースを製造してから、数時間から数ヶ月保管してから、希釈、すなわち再分散を実施し、インク組成物を製造するため、保管したミルベースに対しある程度のシェア(力)を与え、更に、時間をかけて撹拌することが好ましい。前記再分散工程を行うことにより、保管期間中に形成された顔料凝集物を完全に解することができ、インク組成物中における粗大粒子の濃度を低く抑えることができるため、インクジェット吐出性が良好である。また、インク組成物をろ過する場合でも、容易に行うことができる。
前記再分散工程は、前記混合工程と同時、又は、前記混合工程の前に行うことが好ましい。
前記再分散工程と前記混合工程を同時に行う場合は、希釈に用いる重合性化合物に分散剤Bを溶解又は分散しておき、分散剤Bが溶解又は分散した重合性化合物に対し、顔料分散液A(ミルベース)を添加することが好ましい。
また、前記再分散工程を行った後に前記混合工程を行う場合は、顔料分散液A(ミルベース)を重合性化合物に対し添加し希釈して再分散を行った後、当該希釈液に対し、分散剤Bを添加することが好ましい。また、分散剤Bは、粉体として添加することがより好ましい。
また、前記再分散工程において、重合性化合物以外のインク組成物の各成分を混合してもよい。
【0080】
<希釈工程>
本発明のインクジェットインク組成物の製造方法は、重合性化合物に重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)を添加し、撹拌する工程(希釈工程)を前記予備分散工程の前に更に含むことが好ましい。
分散剤Aとしては、前述したものを好ましく使用することができる。
重合性化合物としては、前述の重合性化合物であるラジカル重合性化合物又はカチオン重合性化合物が好適に用いることができる。ただし、前記重合性化合物は、分散媒の主成分となるため、低粘度、具体的には室温(25℃)で15mPa・s以下であることが、均一な分散物を得る上で、好ましい。
特に、2−フェノキシエチルアクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、オクチルアクリレート、イソデシルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、サイクリックトリメチルプロパンフォルマルアクリレート、イソフォリルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレートなどの一官能又は二官能のアクリレートが好ましい。
前記希釈工程においては、重合性化合物を、分散剤Aの全使用量に対し、1〜20質量倍量使用することが好ましく、1.5〜10質量倍量使用することがより好ましい。
撹拌する手段としては、分散剤Aを重合性化合物に溶解可能であれば、特に限定されるものではなく、前記予備分散工程で示した手段と同じ手段を用いることが好ましい。
【0081】
本発明のインクジェットインク組成物の製造方法は、インク組成物をろ過する工程等、公知の工程を更に含んでいてもよい。
【0082】
(インクジェット記録方法、インクジェット記録装置及び印刷物)
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェットインク組成物をインクジェット記録用として被記録媒体(支持体、記録材料等)上に吐出し、被記録媒体上に吐出されたインクジェットインク組成物に活性エネルギー線を照射し、インクジェットインク組成物を硬化して画像を形成する方法である。
【0083】
より具体的には、本発明のインクジェット記録方法は、(a1)被記録媒体上に、本発明のインクジェットインク組成物を吐出する工程、及び、(b1)吐出されたインクジェットインク組成物に活性エネルギー線を照射してインクジェットインク組成物を硬化する工程、を含むことが好ましい。
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、被記録媒体上において硬化したインクジェットインク組成物により画像が形成される。
また、本発明の印刷物は、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刷物である。
【0084】
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。
【0085】
<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ることができ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し得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)工程における被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。
【0086】
本発明で用いることが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、温度センサー、活性エネルギー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、フィルター、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8〜30plのマルチサイズドットを、好ましくは320×320〜4,000×4,000dpi、より好ましくは400×400〜1,600×1,600dpi、さらに好ましくは720×720dpi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。
【0087】
上述したように、本発明のインク組成物は、吐出されるインク組成物を一定温度にすることが好ましいことから、インクジェット記録装置には、インク組成物温度の安定化手段を備えることが好ましい。一定温度にする部位はインクタンク(中間タンクがある場合は中間タンク)からノズル射出面までの配管系、部材の全てが対象となる。すなわち、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。
温度コントロールの方法としては、特に制約はないが、例えば、温度センサーを各配管部位に複数設け、インク流量、環境温度に応じた加熱制御をすることが好ましい。温度センサーは、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、熱的に遮断若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、あるいは、熱エネルギーのロスを低減するために、他部位との断熱を行うとともに、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。
【0088】
上記のインクジェット記録装置を用いた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ような放射線硬化型インクジェットインク組成物は、概して通常インクジェット記録において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℃、更に好ましくは設定温度±1℃とすることが適当である。
【0089】
次に、(b1)吐出されたインク組成物に活性エネルギー線を照射して、前記インク組成物を硬化する工程について説明する。
被記録媒体上に吐出されたインク組成物は、活性エネルギー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ラジカル重合開始剤が活性エネルギー線の照射により分解して、ラジカルや酸などの重合開始種を発生し、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。このとき、インク組成物において重合開始剤と共に増感剤が存在すると、系中の増感剤が活性エネルギー線を吸収して励起状態となり、重合開始剤と接触することによって重合開始剤の分解を促進させ、より高感度の硬化反応を達成させることができる。
【0090】
ここで、使用される活性エネルギー線は、α線、γ線、電子線、X線、紫外線、可視光又は赤外光などが使用され得る。活性エネルギー線のピーク波長は、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、320〜420nmであることが更に好ましく、活性エネルギー線が、ピーク波長が340〜400nmの範囲の紫外線であることが特に好ましい。
【0091】
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ー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。
【0092】
活性エネルギー線源としては、水銀ランプやガス・固体レー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インク組成物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ー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、発光ダイオード(LED)及びレーザーダイオード(LD)を活性エネルギー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、米国特許第6,084,250号明細書は、300nmと370nmとの間の活性エネルギー線を主に放出し得る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ー線源はUV−LEDであり、特に好ましくは340〜400nmにピーク波長を有するUV−LEDである。
なお、LEDの被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。
【0093】
本発明のインク組成物は、このような活性エネルギー線に、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。
活性エネルギー線の照射条件並びに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。活性エネルギー線の照射は、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。このようにインク組成物の着弾から照射までの時間を極短時間に制御することにより、被記録媒体に着弾したインク組成物が硬化前に滲むことを防止することが可能となる。また、多孔質な被記録媒体に対しても光源の届かない深部までインク組成物が浸透する前に露光することができるため、未反応モノマーの残留を抑えることができるので好ましい。
更に、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、光ファイバーを用いた方法やコリメー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。
【0094】
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被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、カラー画像を得るためには、明度の高い色から順に重ねていくことが好ましい。明度の高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、残留モノマーの低減、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、活性エネルギー線の照射により高感度で硬化することで、被記録媒体表面に画像を形成することができる。
【0095】
本発明のインク組成物は、複数のインクジェットインク組成物からなるインクセットとして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おいて、吐出する各着色インク組成物の順番は、特に限定されるわけではないが、明度の高い着色インク組成物から被記録媒体に付与することが好ましく、イエロー(本発明のインク組成物)、シアン、マゼンタ、ブラックを使用する場合には、イエロー(本発明のインク組成物)、シアン、マゼンタ、ブラックの順で被記録媒体上に付与することが好ましい。また、これにホワイトを加えて使用する場合にはホワイト、イエロー(本発明のインク組成物)、シアン、マゼンタ、ブラックの順で被記録媒体上に付与することが好ましい。さらに、本発明はこれに限定されず、イエロー(本発明のインク組成物)、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ、グレー、ブラック、ホワイトのインク組成物との計7色が少なくとも含まれる本発明のインクセットを好ましく使用することもでき、その場合には、ホワイト、ライトシアン、ライトマゼンタ、イエロー(本発明のインク組成物)、シアン、マゼンタ、ブラックの順で被記録媒体上に付与することが好ましい。
【0096】
本発明において、被記録媒体としては、特に限定されず、支持体や記録材料として公知の被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)がラミネートされた紙、金属(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等)の板、プラスチック(例えば、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール等)のフィルム、上述した金属がラミネートされ又は蒸着された紙又はプラスチックフィルム等が挙げられる。また、本発明における被記録媒体として、非吸収性被記録媒体を好適に使用することができる。
【実施例】
【0097】
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。
【0098】
(例1)
<アクリドンモノマー1の合成例>
9(10H)−アクリドン9.76部、t−ブトキシカリウム5.61部をジメチルスルホキシド30部に溶解させ、45℃に加熱した。これにクロロメチルスチレン15.26部を滴下し、50℃で更に5時間加熱撹拌した。この反応液を蒸留水200部に撹拌しながら注ぎ、得られた析出物を濾別、洗浄することで、アクリドンモノマー1を11.9部得た。
【0099】
<ポリマー9〜16の合成例>
−ポリマー9−
表1に記載のアミンモノマー、アクリドンモノマー、オリゴマー、及び、メチルエチルケトンのモノマー混合液を、窒素置換した三口フラスコに導入し、撹拌機(新東科学(株)製スリーワンモータ)にて撹拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して65℃まで昇温した。
1段階目:上記の混合液に2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル(V−65、和光純薬工業(株)製)を60mg加え、65℃にて1時間加熱撹拌を行った。
2段階目:V−65を60mg加え、65℃にて更に1時間半加熱撹拌した。
得られた反応液をヘキサン1,000mLに撹拌しながら注ぎ、生じた沈殿を加熱乾燥させることでポリマー1を得た。
【0100】
−ポリマー10〜16−
ポリマー10〜16については、ポリマー9と同様の手順で、添加するV−65の量と加熱時間とをそれぞれ適宜変更することによって分子量の異なるポリマーを作製した。一般的には、V−65の量を多くすると得られるポリマーの重量平均分子量が小さくなり、少なくすると、得られるポリマーの重量平均分子量が大きくなる。また、加熱時間を長くすると、得られるポリマーの重量平均分子量が大きくなり、短くすると、ポリマーの重量平均分子量が小さくなる。
各ポリマーの重量平均分子量(ポリスチレン換算)をGPCにより測定した結果、表1に示す通りであった。
【0101】
【表1】

【0102】
アクリドンモノマー1:前述したアクリドンモノマー1
アミンモノマー1:(tert−ブチルアミノ)エチルメタクリレート(東京化成工業(株)製)
オリゴマー1:末端にメタクリロイル基を有するポリ(メチルメタクリレート)マクロモノマー、商品名:AA−6(東亞合成(株)製)
【0103】
<ポリマー1〜8の合成例>
−ポリマー1−
表2に記載のアミンモノマー、オリゴマー、及び、メチルエチルケトンのモノマー混合液を、窒素置換した三口フラスコに導入し、撹拌機にて撹拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して65℃まで昇温した。
1段階目:上記の混合液にV−65を55mg加え、65℃にて1時間加熱撹拌を行った。
2段階目:V−65を55mg加え、65℃にて更に90分間加熱撹拌した。
得られた反応液をヘキサン1,000mLに撹拌しながら注ぎ、生じた沈殿を加熱乾燥させることでポリマー1を得た。
【0104】
−ポリマー2〜8−
ポリマー2〜8については、ポリマー1と同様の手順で、添加するV−65の量と加熱時間とをそれぞれ適宜変更することによって分子量の異なるポリマーを作製した。
各ポリマーの重量平均分子量(ポリスチレン換算)をGPCにより測定した結果、表2に示す通りであった。
【0105】
【表2】

【0106】
アミンモノマー2:3−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド((株)興人製)
オリゴマー1:末端にメタクリロイル基を有するポリ(メチルメタクリレート)マクロモノマー、商品名:AA−6(東亞合成(株)製)
【0107】
<顔料分散液1〜18の作製>
表3に記載の各予備分散液100gをSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(10〜20分、2,000〜3,000回転/分)、均一な顔料分散液をそれぞれ得た。その後、EIGER社製の循環型ビーズミル装置(Laboratory Mini Mill)を用いて分散を実施した。分散条件は直径0.65mmのジルコニアビーズを100cc充填し、周速を9m/sとし、分散時間は、30分で行った。
【0108】
【表3】

【0109】
イエロー顔料 4GC:Pigment Yellow 155(INKJET YELLOW 4GC、Clarinat社製)
分散媒モノマー PEA:単官能アクリレートモノマー(SR339C、Sartomer社製)
禁止剤 UV12:FIRSTCURE ST−1(Albemarle社製)
【0110】
<再分散性の評価>
作製直後(分散終了後1分以内)の各顔料分散液約1gを、約10ccのフェノキシエチルアクリレート(SR339C、Sartomer社製)に滴下し、スポイトでよく撹拌し、初期の顔料の粒度分布をレーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920((株)堀場製作所製)を用いて測定した。
更に、顔料分散液(「ミル」、又は、「顔料分散物」ともいう。)1〜18をそれぞれ、30mLのプラスチックボトルに入れ、室温(15〜30℃)で2週間保管した。表4に記載の液体混合物、及び、粉体混合物をSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(5分、2,000〜3,000回転/分)、均一な混合液を得た。この混合液に対し、2週間保管した顔料分散液1〜18を7gずつ添加して、125mLのプラスチック瓶に詰めて、シェイカー(SK550、SKANDEX社製)にて振とうし、イエローインクを作製した。
なお、振とう開始後、5分毎に粒度分布を測定し、初期と振とう後の体積平均粒径DV90(測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積を小径側から累積分布を描いて、累積90%となる粒径)を比較し、その差が0.01μm以内になった時間を記録した。なお、振とうは最長で1時間まで実施した。
各ミル1〜18の再分散性の評価結果を表5に示す。ここで、1時間以内で再分散が完了した水準は実用範囲内である。
【0111】
【表4】

【0112】
PEA:フェノキシエチルアクリレート(SR339C、Sartomer社製)
NVC:n−ビニルカプロラクタム(BASF社製)
EOEOEA:2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート(SR256C、Sartomer社製)
DGPDA:ジプロピレングリコールジアクリレート(SR508、Sartomer社製)
TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート(SR351、Sartomer社製)
CN964:オリゴマー(SN964、Sartomer社製)
ST−1:重合禁止剤、FIRSTCURE ST−1(Albemarle社製)
Irg184:開始剤、IRGACURE184(BASF社製)
Irg819:開始剤、IRGACURE819(BASF社製)
Irg907:開始剤、IRGACURE907(BASF社製)
ITX:増感剤、2−イソプロピルチオキサントンと4−イソプロピルチオキサントンとの混合物(Lambson社製、商品名:SPEEDCURE ITX)
【0113】
【表5】

【0114】
<保存安定性>
表4に記載の液体混合物をSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(5分、2,000〜3,000回転/分)、均一な混合液を得た。分散後1時間以内の顔料分散物ミル1〜ミル18を7gずつ添加して、上記ミキサーで撹拌し(15分、2,000〜3,000回転/分)、均一な顔料混合液を得た。更に、表4に記載の紛体混合物を添加して、上記ミキサーで撹拌し(10分、2,000〜3,000回転/分)、均一なイエローインク1〜18をそれぞれ得た。
9.5cc(cm3)以上のイエローインクをガラス製のねじ口瓶(10cc)に入れしっかりと蓋をし、温度を一定に設定した恒湿槽に25日間保管し、粘度、平均粒子径の変化率によって保存安定性を評価した。なお、恒湿槽の温度は50℃の条件で実施した。
各インク1〜18の保存安定性の評価結果を表6に示す。ここで、粘度及び粒径DV90の変化率が、10%未満である場合が実用範囲内である。
【0115】
【表6】

【0116】
(例2)
<顔料分散液19〜21の作製>
表7に記載の各予備分散液96〜100gをSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(10〜20分、2,000〜3,000回転/分)、均一な顔料分散液をそれぞれ得た。その後、EIGER社製の循環型ビーズミル装置(Laboratory Mini Mill)を用いて分散を実施した。分散条件は直径0.65mmのジルコニアビーズを100cc充填し、周速を9m/sとし、分散時間は、30分〜1時間で行った。
【0117】
【表7】

【0118】
イエロー顔料 4GC:Pigment Yellow 155(INKJET YELLOW 4GC、Clarinat社製)
イエロー顔料 H4G:Pigment Yellow 151(INKJET YELLOW H4G、Clarinat社製)
イエロー顔料 H2G:Pigment Yellow 120(INKJET YELLOW H2G、Clarinat社製)
分散媒モノマー PEA:単官能アクリレートモノマー(SR339C、Sartomer社製)
禁止剤 UV12:FIRSTCURE ST−1(Albemarle社製)
【0119】
<再分散性の評価>
作製直後(分散終了後1分以内)の各顔料分散液約1gを、約10ccのフェノキシエチルアクリレート(SR339C、Sartomer社製)に滴下し、スポイトでよく撹拌し、初期の顔料の粒度分布をレーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920((株)堀場製作所製)を用いて測定した。
更に、顔料分散液(ミル)19〜21を、30mLのプラスチックボトルに入れ、室温(15〜30℃)で2週間保管した。表8又は表9に記載の液体混合物、及び、粉体混合物をSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(5分、2,000〜3,000回転/分)、均一な混合液を得た。この混合液に対し、2週間保管した顔料分散液19〜21を7gずつ添加して、125mLのプラスチック瓶に詰めて、シェイカー(SK550、SKANDEX社製)にて振とうし、イエローインクをそれぞれ作製した。なお、表8に記載の組成で作製したインクはインク19A〜21Aであり、表9に記載の組成で作製したインクはインク19B〜21Bである。
なお、振とう開始後、5分毎に粒度分布を測定し、初期と振とう後の体積平均粒径DV90を比較し、その差が0.01μm以内になった時間を記録した。なお、振とうは最長で1時間まで実施した。
各インク19A〜21A、インク19B〜21Bの再分散性の評価結果を表10に示す。ここで、1時間以内で再分散が完了した水準は実用範囲内である。
【0120】
【表8】

【0121】
【表9】

【0122】
【表10】

【0123】
<保存安定性>
表8及び表9に記載の液体混合物、及び、紛体混合物をSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(10分、2,000〜3,000回転/分)、均一な混合液を得た。分散後1時間以内の顔料分散液(ミル)19〜21を7gずつ添加して、上記ミキサーで撹拌し(15分、2,000〜3,000回転/分)、均一なイエローインクをそれぞれ得た。なお、表8に記載の組成で作製したインクはインク19A〜21Aであり、表9に記載の組成で作製したインクはインク19B〜21Bである。
9.5cc(cm3)以上のイエローインクをガラス製のねじ口瓶(10cc)に入れしっかりと蓋をし、温度を一定に設定した恒湿槽に25日間保管し、粘度、平均粒子径の変化率によって保存安定性を評価した。なお、恒湿槽の温度は50℃の条件で実施した。
各インク19A〜21A、インク19B〜21Bの保存安定性の評価結果を表11に示す。ここで、粘度及び粒径DV90の変化率が、10%未満である場合が実用範囲内である。
【0124】
【表11】

【0125】
(例3)
<フタルイミドモノマー1の合成>
N−(2−ヒドロキシエチル)フタルイミド9.56部、トリエチルアミン5.16部、酢酸エチル50部を溶解させ、40℃に加熱した。これに2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製カレンズMOI)7.76部を徐々に滴下した。45℃で更に7時間加熱撹拌を行った。得られた反応液を酢酸エチルで抽出、水洗、及び、飽和食塩水で洗浄し、乾燥・濃縮させることでフタルイミドモノマー1を15.1部得た。
【0126】
<ポリマー17〜19の合成例>
−ポリマー17−
表12に記載のアミンモノマー、アクリドンモノマー、フタルイミドモノマー、オリゴマー、及び、メチルエチルケトンのモノマー混合液を、窒素置換した三口フラスコに導入し、撹拌機(新東科学(株):スリーワンモータ)にて撹拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して65℃まで昇温した。
1段階目:上記の混合液に2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル(V−65、和光純薬工業(株)製)を25mg加え、65℃にて2時間加熱撹拌を行った。
2段階目:V−65を25mg加え、65℃にて更に3時間加熱撹拌した。
得られた反応液をヘキサン1,000mLに撹拌しながら注ぎ、生じた沈殿を加熱乾燥させることでポリマー17を得た。
【0127】
−ポリマー18及び19−
ポリマー18及び19については、ポリマー17と同様の手順で、表12に記載の原料に変更し、添加するV−65の量と加熱時間を変更することによって分子量がほぼ同じポリマーを作製した。
各ポリマーの重量平均分子量(ポリスチレン換算)をGPCにより測定した結果、表12に示す通りであった。
【0128】
【表12】

【0129】
アクリドンモノマー1:前述したアクリドンモノマー1
フタルイミドモノマー1:前述したフタルイミドモノマー1
アミンモノマー2:3−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド((株)興人製)
オリゴマー2:アルキル基末端ポリアルキレングリコールモノメタクリレート、重量平均分子量4,000(商品名:ブレンマーALE−800、日油(株)社製)
【0130】
<顔料分散液22〜27の作製>
表13に記載の各予備分散液100gをSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(10〜20分、2,000〜3,000回転/分)、均一な顔料分散液をそれぞれ得た。その後、EIGER社製の循環型ビーズミル装置(Laboratory Mini Mill)を用いて分散を実施した。分散条件は直径0.65mmのジルコニアビーズを100cc充填し、周速を9m/sとし、分散時間は、30分で行った。
【0131】
【表13】

【0132】
イエロー顔料 4GC:Pigment Yellow 155(INKJET YELLOW 4GC、Clarinat社製)
分散剤 Sol32000:顔料類似骨格を持たず、アミン部位を有する平均分子量が約50,000のポリマー(SOLSPERSE 32000、Lubrizol社製)
分散剤 TEGO685:顔料類似骨格を持たず、アミン部位を有する平均分子量が約70,000のポリマー(TEGO DISPERS 685、Evonik社製)
分散媒モノマー PEA:単官能アクリレートモノマー(SR339C、Sartomer社製)
禁止剤 UV12:FIRSTCURE ST−1(Albemarle社製)
【0133】
<再分散性の評価>
作製直後(分散終了後1分以内)の顔料分散液約1gを、約10ccのフェノキシエチルアクリレート(SR339C、Sartomer社製)に滴下し、スポイトでよく撹拌し、初期の顔料の粒度分布をレーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920((株)堀場製作所製)を用いて測定した。
更に、顔料分散液(ミル)22〜27を、30mLのプラスチックボトルに入れ、室温(15〜30℃)で2週間保管した。表14に記載の液体混合物、及び、粉体混合物をSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(5分、2,000〜3,000回転/分)、均一な混合液を得た。この混合液に対し、2週間保管した顔料分散液22〜27を7gずつ添加して、125mLのプラスチック瓶に詰めて、シェイカー(SK550、SKANDEX社製)にて振とうし、イエローインクをそれぞれ作製した。
なお、振とう開始後、5分毎に粒度分布を測定し、初期と振とう後の体積平均粒径DV90を比較し、その差が0.01μm以内になった時間を記録した。なお、振とうは最長で1時間まで実施した。
各インク22〜27の再分散性の評価結果を表15に示す。ここで、1時間以内で再分散が完了した水準は実用範囲内である。
【0134】
【表14】

【0135】
【表15】

【0136】
<保存安定性>
表14に記載の液体混合物、及び、粉体混合物をSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(10分、2,000〜3,000回転/分)、均一な混合液を得た。分散後、1時間以内の顔料分散液(ミル)22〜27を7gずつ添加して、上記ミキサーで撹拌し(15分、2,000〜3,000回転/分)、均一なイエローインクをそれぞれ得た。
9.5cc(cm3)以上のイエローインクをガラス製のねじ口瓶(10cc)に入れしっかりと蓋をし、温度を一定に設定した恒湿槽に25日間保管し、粘度、平均粒子径の変化率によって保存安定性を評価した。なお、恒湿槽の温度は50℃及び60℃の条件でそれぞれ実施した。
各インク22〜27の保存安定性の評価結果を表16に示す。ここで、粘度及び粒径DV90の変化率が、10%未満である場合が実用範囲内である。
【0137】
【表16】

【0138】
(例4)
表17に記載のアミンモノマー、アクリドンモノマー、オリゴマー、及び、メチルエチルケトンのモノマー混合液を、窒素置換した三口フラスコに導入し、撹拌機(新東科学(株):スリーワンモータ)にて撹拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して65℃まで昇温した。
1段階目:上記の混合液に2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル(V−65、和光純薬工業(株)製)を20mg加え、65℃にて2時間加熱撹拌を行った。
2段階目:V−65を20mg加え、65℃にて更に4時間加熱撹拌した。
得られた反応液をヘキサン1,000mLに撹拌しながら注ぎ、生じた沈殿を加熱乾燥させることでポリマー20を得た。
各ポリマーの重量平均分子量(ポリスチレン換算)をGPCにより測定した結果、表17に示す通りであった。
【0139】
【表17】

【0140】
アクリドンモノマー1:前述したアクリドンモノマー1
アミンモノマー1:(tert−ブチルアミノ)エチルメタクリレート(東京化成工業(株)製)
オリゴマー1:末端にメタクリロイル基を有するポリ(メチルメタクリレート)マクロモノマー、商品名:AA−6(東亞合成(株)製)
【0141】
<顔料分散液28〜32の作製>
表18に記載の各予備分散液96〜100gをSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(10〜20分、2,000〜3,000回転/分)、均一な顔料分散液をそれぞれ得た。その後、EIGER社製の循環型ビーズミル装置(Laboratory Mini Mill)を用いて分散を実施した。分散条件は直径0.65mmのジルコニアビーズを100cc充填し、周速を9m/sとし、分散時間は、30分〜2時間で行った。
【0142】
【表18】

【0143】
イエロー顔料 4GC:Pigment Yellow 155(INKJET YELLOW 4GC、Clarinat社製)
マゼンタ顔料 RT355D:キナクリドン混晶顔料(CINQUASIA MAGENTA RT355D、BASF社製)
シアン顔料 GLO:PB15:3(IRGALITE BLUE GLO、BASF社製)
ブラック顔料 CB:カーボンブラック(Special Black250、デクサ社製)
ホワイト顔料 TiO:二酸化チタン(CR600−2、石原産業(株)製)
分散剤 Sol32000:顔料類似骨格を持たず、アミン部位を有する平均分子量が約50,000のポリマー(SOLSPERSE 32000、Lubrizol社製)
分散剤 Sol35000:市販分散剤(SOLSPERSE 35000、Lubrizol社製)
分散媒モノマー PEA:単官能アクリレートモノマー(SR339C、Sartomer社製)
禁止剤 UV12:FIRSTCURE ST−1(Albemarle社製)
【0144】
<再分散性の評価>
作製直後(分散終了後1分以内)の顔料分散液約1gを、約10ccのフェノキシエチルアクリレート(SR339C、Sartomer社製)に滴下し、スポイトでよく撹拌し、初期の顔料の粒度分布をレーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920((株)堀場製作所製)を用いて測定した。
更に、顔料分散液(ミル)28〜32を、30mLのプラスチックボトルに入れ、室温(15〜30℃)で2週間保管した。表19に記載の液体混合物、及び、粉体混合物をSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(5分、2,000〜3,000回転/分)、均一な混合液を得た。この混合液に対し、2週間保管した顔料分散液28〜32を6.7〜15gずつ添加して、125mLのプラスチック瓶に詰めて、シェイカー(SK550、SKANDEX社製)にて振とうし、インクをそれぞれ作製した。
なお、振とう開始後、5分毎に粒度分布を測定し、初期と振とう後の体積平均粒径DV90を比較し、その差が0.01μm以内になった時間を記録した。なお、振とうは最長で1時間まで実施した。
各インク28〜32の再分散性の評価結果を表20に示す。ここで、1時間以内で再分散が完了した水準は実用範囲内である。
【0145】
【表19】

【0146】
【表20】

【0147】
<保存安定性>
表19に記載の液体混合物をSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(5分、2,000〜3,000回転/分)、均一な混合液を得た。分散後1時間以内の顔料分散液(ミル)28〜32を6.7〜15gずつ添加して、上記ミキサーで撹拌し(15分、2,000〜3,000回転/分)、均一な顔料混合液を得た。更に、表19に記載の紛体混合物を添加して、上記ミキサーで撹拌し(10分、2,000〜3,000回転/分)、均一なインク28〜32をそれぞれ得た。
9.5cc(cm3)以上のインクをガラス製のねじ口瓶(10cc)に入れしっかりと蓋をし、温度を一定に設定した恒湿槽に25日間保管し、粘度、平均粒子径の変化率によって保存安定性を評価した。なお、恒湿槽の温度は50℃及び60℃の条件でそれぞれ実施した。
各インク28〜32の保存安定性の評価結果を表21に示す。ここで、粘度及び粒径DV90の変化率が、10%未満である場合が実用範囲内である。
【0148】
【表21】

【0149】
(例5)
<顔料分散液33〜36の作製>
表22に記載の各予備分散液100gをSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(10〜20分、2,000〜3,000回転/分)、均一な顔料分散液をそれぞれ得た。その後、EIGER社製の循環型ビーズミル装置(Laboratory Mini Mill)を用いて分散を実施した。分散条件は直径0.65mmのジルコニアビーズを100cc充填し、周速を9m/sとし、分散時間は、30分で行った。
【0150】
【表22】

【0151】
イエロー顔料 4GC:Pigment Yellow 155(INKJET YELLOW 4GC、Clarinat社製)
分散媒モノマー PEA:単官能アクリレートモノマー(SR339C、Sartomer社製)
禁止剤 UV12:FIRSTCURE ST−1(Albemarle社製)
【0152】
<再分散性の評価>
作製直後(分散終了後1分以内)の顔料分散液約1gを、約10ccのフェノキシエチルアクリレート(SR339C、Sartomer社製)に滴下し、スポイトでよく撹拌し、初期の顔料の粒度分布をレーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920((株)堀場製作所製)を用いて測定した。
更に、顔料分散液(ミル)33〜36を、30mLのプラスチックボトルに入れ、室温(15〜30℃)で2週間保管した。表23に記載の液体混合物をSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(5分、2,000〜3,000回転/分)、均一な混合液を得た。この混合液に対し、2週間保管した顔料分散液33〜36を6.7gずつ添加して、125mLのプラスチック瓶に詰めて、シェイカー(SK550、SKANDEX社製)にて振とうした。
なお、振とう開始後、5分毎に粒度分布を測定し、初期と振とう後の体積平均粒径DV90を比較し、その差が0.01μm以内になった時間を記録した。DV90の差が0.01μm以内になったら、表23に記載の粉体混合物を添加し、インクをそれぞれ作製した。ここで、振とうは最長で1時間まで実施した。
各インク33〜36の再分散性の評価結果を表24に示す。ここで、1時間以内で再分散が完了した水準は実用範囲内である。
【0153】
【表23】

【0154】
【表24】

【0155】
<保存安定性>
表23に記載の液体混合物をSILVERSON社製ミキサーで撹拌し(5分、2,000〜3,000回転/分)、均一な混合液を得た。分散後、1時間以内の顔料分散物ミル33〜ミル36を6.7gずつ添加して、上記ミキサーで撹拌し(15分、2,000〜3,000回転/分)、均一な顔料混合液を得た。更に、表22に記載の紛体混合物を添加して、上記ミキサーで撹拌し(10分、2,000〜3,000回転/分)、均一なイエローインクをそれぞれ得た。
9.5cc(cm3)以上のインクをガラス製のねじ口瓶(10cc)に入れしっかりと蓋をし、温度を一定に設定した恒湿槽に25日間保管し、粘度、平均粒子径の変化率によって保存安定性を評価した。なお、恒湿槽の温度は50℃及び60℃の条件でそれぞれ実施した。
各インク33〜36の保存安定性の評価結果を表25に示す。ここで、粘度及び粒径DV90の変化率が、10%未満である場合が実用範囲内である。
【0156】
【表25】

【0157】
(例6)
例1で作製した顔料分散液16と例2で作製した顔料分散液19とのハンドリング性を比較した。両者とも製造後、30gを30mLのプラスチックボトルに入れ、室温(15〜30℃)で2週間保管した。
2週間後、撹拌せずに静かにプラスチックボトルを135度傾けて、別のプラスチックボトルへの顔料分散物の移し替えにかかる時間を測定した。具体的には、別のプラスチックボトルを電子天秤上にのせて、25gになった時間を計測した。結果は下記の通りである。
顔料分散液16:3分経過しても0gであった。
顔料分散液19:15秒以内で25gになった。
【0158】
なお、本実施例で作製した顔料分散液(ミル)19〜21、28、33及び34について、再分散性の評価方法にて測定した、顔料の体積平均粒径DV90は、200〜220nmであった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
有機顔料、及び、
塩基性高分子分散剤を含有し、
前記有機顔料が、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を含み、
前記塩基性高分子分散剤が、重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)、及び、重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)を含むことを特徴とする
インクジェットインク組成物。
【請求項2】
前記分散剤A及び分散剤Bがそれぞれ、主鎖又は側鎖にアミノ基を有する高分子分散剤である、請求項1に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項3】
前記分散剤Bが、下記式(1)で表される構成単位を有する高分子分散剤である、請求項1又は2に記載のインクジェットインク組成物。
【化1】

(式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Jは−CO−、−COO−、−OCO−、メチレン基又はフェニレン基を表し、nは0又は1を表し、Wは単結合又は二価の連結基を表し、Pはキナクリドン、ベンズイミダゾロン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン、フタルイミド、及び、ナフタルイミドよりなる群から選ばれた構造から水素原子を1つ除してなる顔料類似残基を表す。)
【請求項4】
前記Pが、アクリドン、及び、フタルイミドよりなる群から選ばれた構造から水素原子を1つ除してなる顔料類似残基である、請求項3に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項5】
前記分散剤Aが、キナクリドン、ベンズイミダゾロン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン、フタルイミド、及び、ナフタルイミドよりなる群から選ばれた構造を有しない高分子分散剤である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項6】
N−ビニルカプロラクタム、2−フェノキシエチルアクリレート、及び、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートよりなる群から選ばれた1種以上の化合物を更に含有し、かつ
N−ビニルカプロラクタム、2−フェノキシエチルアクリレート、及び、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートの総含有量が、インクジェットインク組成物の全質量に対し、20質量%以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項7】
前記有機顔料が、ビスアセトアセタリド系顔料である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項8】
前記ビスアセトアセタリド系顔料が、ピグメントイエロー155である、請求項7に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項9】
重合開始剤を更に含有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項10】
重量平均分子量が10,000〜80,000である高分子分散剤(分散剤A)、重合性化合物、及び、ベンズイミダゾロン系顔料又はビスアセトアセタリド系顔料を混合して、顔料濃度が20〜40質量%である予備分散液Aを作製する工程、
前記予備分散液Aに対し顔料分散処理を施して、顔料の体積平均粒径が300nm以下である顔料分散液Aを作製する工程、及び、
重量平均分子量が100,000〜200,000である高分子分散剤(分散剤B)と顔料分散液Aとを混合する工程、を含むことを特徴とする
インクジェットインク組成物の製造方法。
【請求項11】
前記分散剤A及び分散剤Bがそれぞれ、主鎖又は側鎖にアミノ基を有する高分子分散剤である、請求項10に記載のインクジェットインク組成物の製造方法。
【請求項12】
前記分散剤Bが、下記式(1)で表される構成単位を有する高分子分散剤である、請求項10又は11に記載のインクジェットインク組成物の製造方法。
【化2】

(式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Jは−CO−、−COO−、−OCO−、メチレン基又はフェニレン基を表し、nは0又は1を表し、Wは単結合又は二価の連結基を表し、Pはキナクリドン、ベンズイミダゾロン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン、フタルイミド、及び、ナフタルイミドよりなる群から選ばれた構造から水素原子を1つ除してなる顔料類似残基を表す。)
【請求項13】
前記Pが、アクリドン、及び、フタルイミドよりなる群から選ばれた構造から水素原子を1つ除してなる顔料類似残基である、請求項12に記載のインクジェットインク組成物の製造方法。
【請求項14】
前記分散剤Aが、キナクリドン、ベンズイミダゾロン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン、フタルイミド、及び、ナフタルイミドよりなる群から選ばれた構造を有しない高分子分散剤である、請求項10〜13のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物の製造方法。
【請求項15】
(a1)被記録媒体上に、請求項1〜9のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物、又は、請求項10〜14のいずれか1項に記載の製造方法により製造されたインクジェットインク組成物を吐出する工程、及び、
(b1)吐出されたインクジェットインク組成物に活性放射線を照射して、前記インクジェットインク組成物を硬化する工程、を含むことを特徴とする
インクジェット記録方法。

【公開番号】特開2012−184404(P2012−184404A)
【公開日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−17080(P2012−17080)
【出願日】平成24年1月30日(2012.1.30)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】