説明

インク組成物、インクセット及び画像形成方法

【課題】耐擦性及び密着性に優れ、スジムラが抑制された画像を形成できるインク組成物を提供する。
【解決手段】少なくとも2種のマゼンタ顔料がそれぞれ架橋剤によって架橋された樹脂により表面の少なくとも一部が被覆されてなる少なくとも2種の樹脂被覆マゼンタ顔料と、水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水と、を含有するインク組成物である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インク組成物、インクセット及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
カラー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、ホー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。
インクジェット技術に用いられるインク(インク組成物)の含有成分の1つとして、顔料が広く用いられている。
顔料を含むインク(顔料インク)に関し、彩度や色再現性の観点から、2種以上の顔料を含有するインクが検討されている。
また近年では、資源保護や環境保全の観点から、インクの水性化が進行しつつある。
【0003】
例えば、保存安定性および吐出安定性に優れ、普通紙や光沢紙での高い発色性と光沢紙での高い光沢性を併せ持つインクジェット記録用のインクセットとして、イエローインク、マゼンタインクおよびシアンインクを有し、上記インク各々が、水、および少なくともポリマーの構成成分として50重量%以上のベンジルアクリレートと、15重量%以下の(メタ)アクリル酸とが重合され、50mgKOH/g以上120mgKOH/g以下の酸価を有する、重量平均分子量20000以上120000以下のポリマーを用いて分散された顔料を含み、イエローインクが含む顔料がPY74であり、マゼンタインクが含む顔料がPV19、PR122、PR177およびPR254から選ばれる少なくとも一つ以上であり、シアンインクが含む顔料がPB15:1であるインクセットが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、彩度に優れた画像を形成できるとともに、保存安定性に優れたインクを有するインクセットとして、イエローインク、マゼンタインク及びシアンインクからなるインクジェット記録用インクセットにおいて、各インクが少なくとも顔料、分散剤及び水系媒体を含有し、イエローインクがC.I.ピグメントイエロー74を含有し、マゼンタインクがC.I.ピグメント・レッド122及びC.I.ピグメント・バイオレット19を含有し、シアンインクがβ型フタロシアニン銅を含有し、各インクの顔料の平均粒子径が10〜93.6nmであり、前記マゼンタインクのC.I.ピグメント・レッド122とC.I.ピグメント・バイオレット19との重量比が1/3〜1/1の範囲であるインクジェット記録用インクセットが知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
また、淡色部と濃色部の色相の変化が少なく、色再現範囲が広く、彩度の低下を招くことなく記録することが可能な水性インク組成物として、少なくとも2種類の顔料と水とを含有している水性インク組成物が知られている(例えば、特許文献3参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第4715271号公報
【特許文献2】特許第4584552号公報
【特許文献3】特開2003−313480号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、水性の顔料インクを用いた画像の耐擦性や、該画像の記録媒体に対する密着性を向上させるために、水性の顔料インクに、水溶性の重合性化合物及び重合開始剤を含有させて硬化型の水性顔料インクとすることも行われている。
しかしながら、マゼンタ顔料を含む水性インクは分散性が低下し易く、中でも2種以上のマゼンタ顔料を含む水性インク、殊に2種以上のマゼンタ顔料と重合性化合物と重合開始剤とを含む水性の硬化型インクでは、分散性の低下が顕著であることが判明した。更に、分散性の低下により、画像にスジ状のムラ(スジムラ)が生じる場合があることが明らかとなった。
本発明は上記に鑑みなされたものであり、耐擦性及び密着性に優れ、スジムラが抑制された画像を形成できるインク組成物、インクセット、及び画像形成方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
<1> 少なくとも2種のマゼンタ顔料がそれぞれ架橋剤によって架橋された樹脂により表面の少なくとも一部が被覆されてなる少なくとも2種の樹脂被覆マゼンタ顔料と、水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水と、を含有するインク組成物。
<2> 前記架橋剤によって架橋された樹脂の酸価が、50mgKOH/g〜90mgKOH/gである<1>に記載のインク組成物。
<3> 前記少なくとも2種のマゼンタ顔料が、キナクリドン系顔料である<1>又は<2>に記載のインク組成物。
<4> 前記少なくとも2種のマゼンタ顔料が、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド202、C.I.ピグメント・レッド206、C.I.ピグメント・レッド207、C.I.ピグメント・レッド209、及びC.I.ピグメント・バイオレット19からなる群から選択される少なくとも2種である<1>〜<3>のいずれか1つに記載のインク組成物。
<5> アセチレングリコール系界面活性剤をさらに含む<1>〜<4>のいずれか1つに記載のインク組成物。
<6> 前記重合開始剤は、下記一般式(1)で表される化合物である<1>〜<5>のいずれか1つに記載のインク組成物。
【0009】
【化1】

【0010】
〔式(1)中、mおよびnは、それぞれ独立に0以上の整数を表し、m+nは0〜3の整数を表す。〕
【0011】
<7> 前記水溶性の重合性化合物の含有量が、インク組成物全量に対し、13〜35質量%である<1>〜<6>のいずれか1つに記載のインク組成物。
<8> 前記少なくとも2種のマゼンタ顔料の総含有量が、インク組成物全量に対し、4〜7質量%である<1>〜<7>のいずれか1つに記載のインク組成物。
<9> 前記重合開始剤の含有量が、インク組成物全量に対し、1〜5質量%である<1>〜<8>のいずれか1つに記載のインク組成物。
<10> <1>〜<9>のいずれか1つに記載のインク組成物と、前記インク組成物と接触することで凝集体を形成可能な凝集剤を含む処理液と、を含むインクセット。
<11> <1>〜<9>のいずれか1つに記載のインク組成物を記録媒体上に付与するインク付与工程と、前記記録媒体上に付与された前記インク組成物に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射工程と、を有する画像形成方法。
<12> 更に、前記活性エネルギー線照射工程の前に、前記記録媒体上に、前記インク組成物と接触することで凝集体を形成可能な凝集剤を含む処理液を付与する処理液付与工程を有する<11>に記載の画像形成方法。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、耐擦性及び密着性に優れ、スジムラが抑制された画像を形成できるインク組成物、インクセット、及び画像形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明のインク組成物及びインクセット、並びに画像形成方法について詳細に説明する。
【0014】
≪インク組成物≫
本発明のインク組成物(以下、「インク」ともいう)は、少なくとも2種のマゼンタ顔料がそれぞれ架橋剤によって架橋された樹脂により表面の少なくとも一部が被覆されてなる少なくとも2種の樹脂被覆マゼンタ顔料と、水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水と、を含有する。本発明のインク組成物は、必要に応じその他の成分を含有していてもよい。
【0015】
一般に、顔料を含むインクでは、彩度や色再現性等の観点から、インク中に2種以上の顔料を含有させることが行われている。
しかしながら、マゼンタ顔料を含む水性インクではマゼンタ顔料の分散性が低下し易く、2種以上のマゼンタ顔料を含む水性インクではマゼンタ顔料の分散性が更に低下し易い。更に、2種以上のマゼンタ顔料を含む水性インクに対し、画像の耐擦性及び画像の記録媒体に対する密着性を向上させようとして、水溶性の重合性化合物及び重合開始剤を含有させて硬化性のインクとした場合には、マゼンタ顔料の分散性の低下が特に顕著であることが判明した。また、マゼンタ顔料の分散性が低下する結果、形成された画像においてスジ状のムラ(スジムラ)が生じる場合があることも判明した。
【0016】
そこで、本発明のインク組成物では、少なくとも2種のマゼンタ顔料と、水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水と、を含有するマゼンタ色系のインク組成物に関し、各マゼンタ顔料を、それぞれ、架橋剤によって架橋された樹脂により表面の少なくとも一部が被覆された樹脂被覆マゼンタ顔料の形態とすることにより、上記分散性の低下を抑制することができ、ひいては画像のスジ状のムラ(スジムラ)を抑制することができる。
ここで、マゼンタ顔料の表面の少なくとも一部を被覆する樹脂が架橋剤によって架橋されていることにより、マゼンタ顔料の分散性の低下が抑制される理由は明らかではないが、樹脂が架橋されていることにより、該樹脂がマゼンタ顔料の表面に固定され該表面から遊離しにくくなるため、と推測される。
更に、本発明のインク組成物では、水溶性の重合性化合物及び重合開始剤を含有することにより、耐擦性及び記録媒体に対する密着性に優れた画像を形成することができる。
【0017】
以下、本発明のインク組成物の構成成分について説明する。
【0018】
<マゼンタ顔料>
本発明のインク組成物は、少なくとも2種のマゼンタ顔料がそれぞれ架橋剤によって架橋された樹脂により表面の少なくとも一部が被覆されてなる少なくとも2種の樹脂被覆マゼンタ顔料を含有する。
前記少なくとも2種のマゼンタ顔料としては特に限定はないが、例えば、C.I.ピグメント・レッド2、C.I.ピグメント・レッド3、C.I.ピグメント・レッド5、C.I.ピグメント・レッド6、C.I.ピグメント・レッド7、C.I.ピグメント・レッド15、C.I.ピグメント・レッド16、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド53:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド123、C.I.ピグメント・レッド139、C.I.ピグメント・レッド144、C.I.ピグメント・レッド149、C.I.ピグメント・レッド166、C.I.ピグメント・レッド177、C.I.ピグメント・レッド178、C.I.ピグメント・レッド202、C.I.ピグメント・レッド206、C.I.ピグメント・レッド207、C.I.ピグメント・レッド209、C.I.ピグメント・レッド222、及びC.I.ピグメント・バイオレット19からなる群から選択される少なくとも2種を選択して用いることができる。
中でも、色再現性の観点から、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド202、C.I.ピグメント・レッド206、C.I.ピグメント・レッド207、C.I.ピグメント・レッド209、及びC.I.ピグメント・バイオレット19からなる群から選択される少なくとも2種が好ましく、C.I.ピグメント・レッド122及びC.I.ピグメント・バイオレット19の2種であることが特に好ましい。
【0019】
また、前記少なくとも2種のマゼンタ顔料のうち、少なくとも1種がキナクリドン系顔料であることが好ましく、少なくとも2種がキナクリドン系顔料であることがより好ましく、全種のマゼンタ顔料がキナクリドン系顔料であることが特に好ましい。
キナクリドン系顔料は分散性が低下し易い顔料であることから、本発明におけるマゼンタ顔料の少なくとも1種(更には少なくとも2種、更には全種)がキナクリドン系顔料である場合には、本発明による分散性低下抑制及びスジムラ抑制の効果がより効果的に奏される。
【0020】
前記キナクリドン系顔料を構成するキナクリドン系化合物としては、下記一般式(A)で表される化合物が挙げられる。
−Q−Y ・・・(A)
前記一般式(A)において、Qは、キナクリドン残基又はキナクリドンキノン残基を表す。X及びYは、各々独立に、水素原子、メチル基、クロル基、又はメトキシ基を表し、m及びnは、各々独立に1〜4の整数を表す。
【0021】
前記一般式(A)で表されるキナクリドン系化合物の具体例としては、無置換のキナクリドン、2,9−ジメチルキナクリドン、2,9−ジクロルキナクリドン、2,9−ジメトキシキナクリドン、3,10−ジメチルキナクリドン、3,10−ジクロルキナクリドン、3,10−ジメトキシキナクリドン、4,11−ジメチルキナクリドン、4,11−ジクロルキナクリドン、4,11−ジメトキシキナクリドン、キナクリドンキノン等が挙げられる。
【0022】
また、前記キナクリドン系顔料としては、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド202、C.I.ピグメント・レッド206、C.I.ピグメント・レッド207、C.I.ピグメント・レッド209、及びC.I.ピグメント・バイオレット19からなる群から選択される少なくとも2種であることが好ましく、C.I.ピグメント・レッド122及びC.I.ピグメント・バイオレット19の2種であることが特に好ましい。
【0023】
本発明において、キナクリドン系顔料を少なくとも2種用いる場合における好ましい組み合わせとしては、色相及び色再現域の観点から、無置換のキナクリドン、ジメチル置換キナクリドン、及びジクロル置換キナクリドンからなる群から選ばれる少なくとも2種を含む組み合わせが挙げられる。
より具体的には、前記同様の理由から、(1)無置換のキナクリドンとジメチル置換キナクリドン(例:2,9−ジメチルキナクリドン等)とを含む組み合わせ、(2)無置換のキナクリドンとジクロル置換キナクリドン(例:2,9−ジクロルキナクリドン、3,10−ジクロルキナクリドン等)とを含む組み合わせ、(3)ジメチル置換キナクリドン(例:2,9−ジメチルキナクリドン等)とジクロル置換キナクリドン(例:2,9−ジクロルキナクリドン、3,10−ジクロルキナクリドン等)とを含む組み合わせ、等が挙げられる。
【0024】
上記の組み合わせのうち、色相及び色再現域の観点から、(1)無置換のキナクリドンとジメチル置換キナクリドンとの組み合わせ、及び(2)無置換のキナクリドンとジクロル置換キナクリドンとの組み合わせが好ましい。より具体的には、色相の観点から、無置換のキナクリドン(C.I.ピグメント・バイオレット19等)と2,9−ジメチルキナクリドン(C.I.ピグメント・レッド122等)との組み合わせ、及び無置換キナクリドン(C.I.ピグメント・バイオレット19等)と2,9−ジクロル置換キナクリドン(C.I.ピグメント・レッド202等)との組み合わせが好ましい。更には、無置換のキナクリドン(C.I.ピグメント・バイオレット19等)と2,9−ジメチルキナクリドン(C.I.ピグメント・レッド122等)との組み合わせが好ましい。
なお、無置換のキナクリドンとしては、α型、β型、γ型のいずれも用いることができるが、保存安定性の観点から、β型又はγ型無置換キナクリドンが好ましい。
【0025】
上記の組み合わせにおいて、無置換のキナクリドン/ジメチル置換キナクリドンの質量比、無置換のキナクリドン/ジクロル置換キナクリドンの質量比、及びジメチル置換キナクリドン/ジクロル置換キナクリドンの質量比は、インク組成物の吐出信頼性、画像濃度、彩度等の観点から、それぞれ、5/95〜95/5が好ましく、より好ましくは10/90〜90/10である。
【0026】
本発明のインク組成物中における前記少なくとも2種のマゼンタ顔料の総含有量には特に限定はないが、インク組成物の全量に対し、3〜10質量%が好ましく、4〜7質量%がより好ましい。
該総含有量が3質量%以上であると、画像の光学濃度をより向上させることができる。
該総含有量が10質量%以下であると、分散性の低下がより抑制されて画像のスジムラがより抑制されるとともに、顔料による重合阻害がより抑制されて画像の耐擦性及び密着性がより向上する。
【0027】
本発明のインク組成物中において、前記少なくとも2種のマゼンタ顔料は、各々、架橋剤によって架橋された樹脂により表面の少なくとも一部が被覆された形態(即ち、樹脂被覆マゼンタ顔料の形態)で存在している。これにより、前記少なくとも2種のマゼンタ顔料の分散性の低下が抑制され、画像のスジムラが抑制される。
【0028】
本発明における樹脂被覆マゼンタ顔料は、例えば、樹脂(例えば樹脂分散剤)を用いてマゼンタ顔料を分散することにより、樹脂によりその表面の少なくとも一部が被覆されたマゼンタ顔料を作製し、その後、マゼンタ顔料の表面の少なくとも一部を被覆している樹脂を、架橋剤により架橋することにより作製することができる。
本発明のインク組成物は、前記樹脂被覆マゼンタ顔料を少なくとも2種含有する。
以下、前記樹脂被覆マゼンタ顔料においてマゼンタ顔料を被覆する樹脂について説明し、引き続き、該樹脂を架橋する架橋剤について説明する。
【0029】
<樹脂>
前記樹脂被覆マゼンタ顔料において、マゼンタ顔料の表面の少なくとも一部を被覆する樹脂としては特に限定なないが、例えば、ポリビニル類、ポリウレタン類、ポリエステル類等が挙げられるが、中でもポリビニル類が好ましい。
また、前記樹脂は、架橋剤により架橋可能な官能基を有することが好ましい。
該官能基としては、塩生成基、イソシアナート基、エポキシ基等が挙げられるが、分散性向上の観点から塩生成基が特に好ましい。
前記塩生成基としては、アニオン性基(以下、「酸性基」ともいう)、カチオン性基が挙げられ、より具体的には、カルボキシ基、スルホ基、ホスホネート基、アミノ基、アンモニウム基等が挙げられる。
前記塩生成基としては、酸性基(例えば、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基)が好ましく、中でも、カルボキシ基が特に好ましい。
【0030】
また、前記樹脂は、分散安定性の観点から、水溶性を有する樹脂(以下、「水溶性樹脂」ともいう)が好ましい。
ここで、「水溶性」とは、樹脂が25℃において蒸留水に2質量%以上溶解することを意味するが、5質量%以上溶解することが好ましく、10質量%以上溶解することがより好ましい。また、樹脂が塩生成基(例えば酸性基)を有する場合は、当モルの塩基又は酸によって中和した状態とした場合の溶解度が、上述の範囲となるものが好ましい。
【0031】
前記樹脂被覆マゼンタ顔料は、例えば、塩生成基を有する樹脂を用いてマゼンタ顔料を分散することにより樹脂で被覆されたマゼンタ顔料を作製し、その後、マゼンタ顔料を被覆している樹脂を、架橋剤により架橋することにより作製することができる。
【0032】
マゼンタ顔料を樹脂で被覆する方法として、具体的には例えば、
(i)マゼンタ顔料と、樹脂(樹脂分散剤)と、塩基性物質を含む水溶液と、前記樹脂を溶解または分散可能な有機溶剤とを混合し分散処理する工程(混合・水和工程)と、
(ii)前記有機溶剤の少なくとも一部を除く工程(溶剤除去工程)と、
を含む方法が挙げられる。
本発明における樹脂被覆マゼンタ顔料は、例えば、上記(i)と(ii)の間に、更に、
(iii)前記分散処理により得られた分散物に架橋剤を加えて加熱し、前記樹脂を架橋させる工程(架橋工程)と、
(iv)架橋後の分散物を精製して不純物を除去する工程(精製工程)と、
を含む方法により製造することができる。
上記(i)〜(iv)により、マゼンタ顔料が微細に分散され、保存安定性に優れたマゼンタ顔料分散物(樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物)を作製することができる。
架橋された樹脂によって被覆された顔料の製造方法は、例えば特開2009−190379号公報にも記載されており、本発明においても該公報に記載の方法を用いることができる。
【0033】
また、前記樹脂は、マゼンタ顔料の分散性の観点から、架橋される前の酸価が50〜250mgKOH/gであることが好ましく、50〜150mgKOH/gであることがより好ましい。
尚、本発明において、樹脂の酸価は、JIS規格(JISK0070:1992)に記載の方法によって測定された値を指す。
【0034】
また、本発明において、架橋剤によって架橋された樹脂(即ち、架橋後の樹脂)の酸価は、40mgKOH/g〜110mgKOH/gであることが好ましく、50mgKOH/g〜90mgKOH/gであることがより好ましい。
架橋剤によって架橋された樹脂の酸価が40mgKOH/g以上であると、インク安定性が更に良いため、好ましい。
架橋剤によって架橋された樹脂の酸価が110mgKOH/g以下であると、画像のスジムラが更に低減されるため、好ましい。
【0035】
また、架橋剤によって架橋された樹脂(即ち、架橋後の樹脂)における架橋率は、顔料の分散安定性やインクの凝集性の観点から、好ましくは1〜60モル%、より好ましくは5〜50モル%、さらに好ましくは10〜45モル%である。ここで、架橋率(モル%)は、下記の式により求めた値をいう。
架橋率(モル%)=[ポリマー1モルと反応させる架橋剤のモル当量数×100/ポリマー1モルが有する架橋剤と反応できる反応性基のモル数]
ここで、「ポリマー1モルと反応させる架橋剤のモル当量数」とは、ポリマー1モルと反応させる架橋剤のモル数に架橋剤1分子中の反応性基の数を乗じた値である。
【0036】
また、前記樹脂は、顔料の分散性の観点から、架橋前の重量平均分子量が3,000〜100,000が好ましく、5,000〜80,000がより好ましく、10,000〜60,000が更に好ましい。
尚、樹脂の重量平均分子量は、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(いずれも東ソー(株)製の商品名)のカラムを備えたGPC分析装置を用いて、溶媒としてTHFを使用し、示差屈折計により検出し、標準物質としてポリスチレンを用い換算して表した分子量である。
【0037】
前記樹脂被覆マゼンタ顔料における、樹脂とマゼンタ顔料との質量比〔樹脂の質量/マゼンタ顔料の質量〕は、インク安定性の観点等から、0.15〜0.80であることが好ましく、0.20〜0.60であることがさらに好ましい。
【0038】
(樹脂の好ましい形態)
本発明における樹脂としては、分散安定性の観点から、塩生成基を有し、かつ、芳香環構造及び脂環構造の少なくとも1種を有する樹脂が好ましく、下記一般式(a)で表される繰り返し単位と、塩生成基を有する繰り返し単位と、を含む樹脂(以下、「特定樹脂」ともいう)が好ましい。
【0039】
〜 一般式(a)で表される繰り返し単位 〜
【0040】
【化2】

【0041】
一般式(a)において、Rは水素原子、メチル基、又はハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)を表し、Lは、−COO−、−OCO−、−CONR−、−O−、又は置換もしくは無置換のフェニレン基を表し、Rは水素原子、又は炭素数1〜10のアルキル基を表す。なお、Lで表される基中の*印は、主鎖に連結する結合手を表す。Lは、単結合、又は2価の連結基を表す。Aは、芳香環又は脂肪族環から誘導される1価の基を表す。
【0042】
前記一般式(a)において、Rは、水素原子、メチル基、又はハロゲン原子を表し、好ましくはメチル基を表す。
【0043】
前記一般式(a)において、Lは、−COO−、−OCO−、−CONR−、−O−、又は置換もしくは無置換のフェニレン基を表す。Lがフェニレン基を表す場合、無置換が好ましい。該Lとしては、−COO−が特に好ましい。
前記一般式(a)において、Rは、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基を表す。
【0044】
は、単結合、又は2価の連結基を表す。前記2価の連結基としては、好ましくは炭素数1〜30の連結基であり、より好ましくは炭素数1〜25の連結基であり、更に好ましくは炭素数1〜20の連結基であり、特に好ましくは炭素数1〜15の連結基である。
中でも、Lとして特に好ましくは、炭素数1〜20(より好ましくは1〜10)のアルキレンオキシ基、イミノ基(−NH−)、スルファモイル基、及び、炭素数1〜20(より好ましくは1〜15)のアルキレン基やエチレンオキシド基[−(CHCHO)−,n=1〜6の整数]などの、アルキレン基を含む2価の連結基等、並びにこれらの2種以上を組み合わせた基などである。
中でも、Lとして最も好ましくは、単結合、炭素数1〜20(より好ましくは1〜15、更に好ましくは1〜6)のアルキレン基、エチレンオキシド基[−(CHCHO)**;n=1〜6の整数、**はAとの結合位置を表す]である。
【0045】
前記一般式(a)において、Aは、芳香環又は脂肪族環から誘導される1価の基を表す。
前記Aが芳香環から誘導される1価の基である場合、該芳香環としては特に限定されないが、ベンゼン環、炭素数8以上の縮環型芳香環、ヘテロ環が縮環した芳香環、2以上のベンゼン環が縮環した芳香環が挙げられる。
また、Aが脂肪族環から誘導される1価の基である場合、該脂肪族環としては特に限定されないが、炭素数3〜12の脂肪族環(好ましくは、シクロヘキサン環、イソボルネン環)が挙げられる。
【0046】
前記「炭素数8以上の縮環型芳香環」は、少なくとも2以上のベンゼン環が縮環した芳香環、又は、少なくとも1種の芳香環と該芳香環に縮環して脂環式炭化水素で環が構成された炭素数8以上の芳香族化合物である。具体的な例としては、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、フェナントレン、アセナフテンなどが挙げられる。
【0047】
前記「ヘテロ環が縮環した芳香環」とは、ヘテロ原子を含まない芳香族化合物(好ましくはベンゼン環)と、ヘテロ原子を有する環状化合物とが縮環した化合物である。ここで、ヘテロ原子を有する環状化合物は、5員環又は6員環であることが好ましい。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子が好ましい。ヘテロ原子を有する環状化合物は、複数のヘテロ原子を有していてもよい。この場合、ヘテロ原子は互いに同じでも異なっていてもよい。
芳香環が縮環したヘテロ環の具体例としては、フタルイミド、アクリドン、カルバゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールなどが挙げられる。
【0048】
前記一般式(a)で表される繰り返し単位を形成するモノマーの具体例としては、(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、スチレン類、及びビニルエステル類などのビニルモノマー類を挙げることができる。
【0049】
前記特定樹脂において、前記一般式(a)で表される繰り返し単位は、芳香環又は脂肪族環が連結基を介して主鎖をなす原子と結合された構造、即ち、芳香環又は脂肪族環が主鎖をなす原子に直接結合しない構造を有する。このため、疎水性の芳香環又は脂肪族環と、塩生成基を有する繰り返し単位と、の間に適切な距離が維持されるため、特定樹脂と顔料との間で相互作用が生じやすい。よって、特定樹脂は顔料に対してより強固に吸着するので、顔料の分散性をより向上させる。
【0050】
前記一般式(a)で表される繰り返し単位を形成するモノマーの具体例としては、芳香環を有するモノマーとして、下記のモノマーを挙げることができる。
但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。
【0051】
【化3】

【0052】
【化4】

【0053】
【化5】

【0054】
また、前記一般式(a)で表される繰り返し単位を形成するモノマーの具体例としては、脂肪族環を有するモノマーとして、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートが挙げられる。但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。
【0055】
前記一般式(a)で表される繰り返し単位を形成するモノマーとしては、被覆された顔料の分散安定性の観点から、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートが好ましく、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
【0056】
前記一般式(a)で表される繰り返し単位は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
前記一般式(a)で表される繰り返し単位のポリマー中における含有割合は、ポリマーの全質量に対して、好ましくは20〜90質量%の範囲であり、より好ましくは45〜90質量%であり、特に好ましくは50〜85質量%の範囲である。
【0057】
〜 塩生成基を有する繰り返し単位 〜
前記特定樹脂において、前記塩生成基を有する繰り返し単位は、塩生成基含有モノマーから誘導された繰り返し単位であることが好ましい。
前記塩生成基含有モノマーとしては、カチオン性モノマー、アニオン性モノマー等が挙げられる。その例として、特開平9−286939号公報5頁7欄24行〜8欄29行に記載されているもの等が挙げられる。
【0058】
カチオン性モノマーの代表例としては、不飽和アミノ基含有モノマー、不飽和アンモニウム塩含有モノマー等が挙げられる。これらの中では、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−(N’,N’−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミドが好ましい。
【0059】
アニオン性モノマーの代表例としては、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
不飽和スルホン酸モノマーとしては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコネート等が挙げられる。
不飽和リン酸モノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
前記塩生成基含有モノマーとしては、前記アニオン性モノマーが好ましく、その中でも、分散安定性、吐出性等の観点から、不飽和カルボン酸モノマーがより好ましく、アクリル酸又はメタクリル酸が特に好ましい。
【0060】
前記特定樹脂は、その他の繰り返し単位を含んでいてもよい。
その他の繰り返し単位としては、炭素数1〜20のアルキル(メタ)アクリレート;スチレン及びその誘導体;等から誘導された繰り返し単位が挙げられる。
【0061】
前記特定樹脂の合成方法は特に限定されないが、ビニルモノマーのランダム重合が分散安定性の点で好ましい。
【0062】
前記塩生成基を有する樹脂としては、炭素数1〜20のアルキル(メタ)アクリレート、芳香環基を有する(メタ)アクリレート、及び脂環基を有する(メタ)アクリレートの少なくとも一つと、カルボキシ基含有モノマーと、を用いて得られる共重合体が好ましい。
中でも、前記塩生成基を有する樹脂としては、少なくとも、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、及びイソボルニル(メタ)アクリレートの少なくとも一つと、(メタ)アクリル酸と、を共重合させて得られた共重合体(即ち、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、及びイソボルニル(メタ)アクリレートの少なくとも一つに由来の繰り返し単位と、(メタ)アクリル酸に由来の繰り返し単位と、を少なくとも含む共重合体)であることが好ましく、ベンジル(メタ)アクリレート及びフェノキシエチル(メタ)アクリレートの少なくとも一方と(メタ)アクリル酸とを共重合させて得られた共重合体(即ち、ベンジル(メタ)アクリレートに由来の繰り返し単位及びフェノキシエチル(メタ)アクリレートに由来する繰り返し単位の少なくとも一方と、(メタ)アクリル酸に由来の繰り返し単位と、を少なくとも含む共重合体)であることが特に好ましい。
【0063】
また、本発明において、前記樹脂として水溶性樹脂を用いる場合、該水溶性樹脂に加え、非水溶性樹脂(例えば非水溶性分散剤)を併用してもよい。
前記非水溶性樹脂としては、疎水性構成単位と親水性構成単位とを有する水不溶性樹脂を用いることができる。前記親水性構成単位としては、塩生成基を有する構成単位であることが好ましく、酸性基を有する構成単位であることがより好ましく、カルボキシ基を有する構成単位であることが特に好ましい。
非水溶性樹脂としては、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体等が挙げられる。
より具体的には例えば、特開2005−41994号公報、特開2006−273891号公報、特開2009−084494号公報、特開2009−191134等に記載の水不溶性樹脂を本発明においても好適に用いることができる。
【0064】
<架橋剤>
本発明のインク組成物において、マゼンタ顔料を被覆する樹脂は、架橋剤によって架橋されている。
前記架橋剤は、前記樹脂と反応する部位を2つ以上有している化合物であれば、特に限定されないが、中でもカルボキシ基との反応性に優れている点から、好ましくは2つ以上のエポキシ基を有している化合物(2官能以上のエポキシ化合物)である。
具体例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−へキサンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等が挙げられ、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルが好ましい。
【0065】
前記架橋剤としては市販品を用いることもできる。市販品としては、例えば、Denacol EX−321、EX−821、EX−830、EX−850、EX−851(ナガセケムテックス(株)製)等を用いることができる。
【0066】
前記架橋剤の架橋部位(例えばエポキシ基)と前記樹脂の被架橋部位(例えばカルボキシ基)のモル比は、架橋反応速度、架橋後の分散液安定性の観点から、1:1〜1:10が好ましく、1:1〜1:5がより好ましく、1:1〜1:1.5が最も好ましい。
【0067】
<水溶性の重合性化合物>
本発明のインク組成物は、水溶性の重合性化合物の少なくとも1種を含む。
これにより、本発明のインク組成物は、活性エネルギー線(例えば、放射線もしくは光、又は電子線など)が照射されることにより重合し、硬化する。
ここで、「水溶性」とは、水に一定濃度以上溶解できることをいう。具体的には25℃の水に対する溶解度が5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましい。また水溶性の重合性化合物は、水性のインク組成物中に(望ましくは均一に)溶解し得るものであることが好ましい。また後述する水溶性有機溶剤を添加することにより溶解度が上昇してインク組成物中に(望ましくは均一に)溶解するものであってもよい。
【0068】
本発明における水溶性の重合性化合物としては、特に限定はなく、単官能の重合性化合物であっても多官能の重合性化合物であってもよい。
本発明のインク組成物は、画像の密着性をより向上させる観点からは、多官能の重合性化合物を含むことが好ましい。
また、本発明のインク組成物は、画像の耐擦性と密着性とをより効果的に両立させる観点から、多官能の重合性化合物及び単官能の重合性化合物を含むことが好ましく、多官能の重合性化合物及び(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能の重合性化合物を含むことがより好ましい。
本発明のインク組成物が多官能の重合性化合物を含むことにより画像の密着性がより向上し、本発明のインク組成物が単官能の重合性化合物を含むことにより画像の耐擦性がより向上する。
【0069】
((メタ)アクリルアミド構造を有する単官能の重合性化合物)
前記単官能の重合性化合物としては、硬化性の観点から、(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能の重合性化合物が好ましい。
(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能の重合性化合物としては、分子内に(メタ)アクリルアミド構造を有し、重合性基を1つ有する重合性化合物であれば限定はないが、好ましくは下記一般式(M−1)で表される化合物である。
【0070】
【化6】

【0071】
前記一般式(M−1)中、Qは親水性を有する基を表し、Rは水素原子またはメチル基を表す。
【0072】
一般式(M−1)中、Qで表される親水性を有する基としては、ヒドロキシアルキル基(炭素数1〜10が好ましく、炭素数1〜5が更に好ましい)、ジメチルアミノアルキル基(炭素数1〜10が好ましく、炭素数1〜5が更に好ましい)、下記化合物(1)〜(4)から1つの水素原子または水酸基が除去された残基が挙げられる。
(1)飽和もしくは不飽和の複素環構造を有する化合物
(2)ポリオール類
(3)ポリオールの縮合体
(4)ポリアミン類
【0073】
前記(1)〜(4)の化合物から1つの水素原子または水酸基が除去された残基は、(M−1)の窒素原子と連結可能な基であれば特に制限はないが、一般式(M−1)で表される化合物が前述の水溶性を満たすような基から選択されることが好ましく、具体的には以下の化合物群Zから1の水素原子または水酸基が除去された残基をあげることができる。
【0074】
−化合物群Z−
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,3−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジトリメチロールプロパン、ジトリメチロールエタン、チオジグリコール、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、及びこれらの縮合体、糖類などのポリオール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンジアミンなどのポリアミン類。
【0075】
前記(1)〜(4)の化合物から1つの水素原子または水酸基が除去された残基としては、(1)飽和もしくは不飽和の複素環構造を有する化合物又は(2)ポリオール類から水素原子または水酸基が除去された残基が好ましく、具体的には、モルホリン、エチレングリコール、プロピレングリコールから1つの水素原子または水酸基が除去された残基であることが特に好ましい。
【0076】
前記一般式(M−1)中のQで表される親水性を有する基としては、好ましくはヒドロキシアルキル基、ジメチルアミノアルキル基、または、飽和もしくは不飽和の複素環構造を有する化合物およびポリオール類から1つの水素原子または水酸基が除去された残基であり、最も好ましくはモルホリン、エチレングリコール、プロピレングリコールから1つの水素原子または水酸基が除去された残基である。
【0077】
前記一般式(M−1)で表される化合物の具体例としては、例えばヒドロキシエチルアクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等が挙げられ、特に好ましくはヒドロキシエチルアクリルアミドである。
【0078】
本発明のインク組成物中において、重合性化合物の合計含有量に対する(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能の重合性化合物(例えば前記一般式(M−1)で表される化合物)の含有量は、10〜99.5質量%であることが好ましく、15〜99.5質量%であることがより好ましく、25〜95質量%であることが更に好ましく、30〜70質量%であることが更に好ましく、40〜60質量%であることが特に好ましい。
ここで、重合性化合物の合計含有量とは、(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能の重合性化合物と、後述する多官能の重合性化合物と、必要に応じ用いられることがあるその他の単官能の重合性化合物((メタ)アクリルアミド構造を有する単官能の重合性化合物以外の単官能の重合性化合物)と、の合計の含有量を指す。
【0079】
本発明のインク組成物中における(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能の重合性化合物の含有量は、インク組成物全量に対して1〜30質量%が好ましく、5〜30質量%であることがより好ましく、5〜25質量%であることが更に好ましく、5〜15質量%であることが特に好ましい。
【0080】
(多官能の重合性化合物)
前記水溶性の重合性化合物は、画像の密着性をより向上させる観点から、多官能の重合性化合物を含むことが好ましい。
前記多官能の重合性化合物としては、分子内に重合性基を2つ以上有する重合性化合物であれば、限定はないが、例えば、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ールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパン(プロピレンオキサイド変性)トリアクリレート、オリゴエステルアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、変性グリセリントリアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、変性ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールAのPO(プロピレンオキシド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO(エチレンオキシド)付加物ジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、プロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、プロポシル変性のネオペンチルグリコールジアクリレート等のアクリレート化合物;ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート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ート化合物等が挙げられる。その他、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、シーエムシー);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ーを用いることができる。
【0081】
また、前記多官能の重合性化合物としては、多官能ビニルエーテルも挙げられる。多官能ビニルエーテルとしては、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、ポ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、ブチ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、ビスフェノールAアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキサイドジビニルエーテルなどのジビニルエーテル類;トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどの多官能ビニルエーテル類等が挙げられる。
また、前記多官能の重合性化合物としては、下記の(メタ)アクリルアミド構造を有する多官能の重合性化合物も挙げられる。
【0082】
前記多官能の重合性化合物としては、画像の密着性をより向上させる観点から、(メタ)アクリルアミド構造を有する多官能の重合性化合物が好ましい。
(メタ)アクリルアミド構造を有する多官能の重合性化合物としては、分子内に(メタ)アクリルアミド構造を有し、重合性基を2つ以上有する重合性化合物であれば限定はないが、好ましくは下記一般式(M−2)で表される化合物である。
【0083】
【化7】

【0084】
一般式(M−2)中、Qはn価の連結基を表し、R2mは水素原子またはメチル基を表す。また、nは2以上の整数を表す。
【0085】
一般式(M−2)で表される化合物は、不飽和単量体がアミド結合により連結基Qに結合したものである。R2mは、水素原子、またはメチル基をあらわし、好ましくは水素原子である。連結基Qの価数nは、2以上の整数であり、2以上6以下の整数がより好ましく、2以上4以下の整数がさらに好ましい。
【0086】
また、連結基Qは(メタ)アクリルアミド構造と連結可能な基であれば特に制限はないが、一般式(M−2)で表される化合物が前述の水溶性を満たすような連結基から選択されることが好ましく、具体的には以下の化合物群Xから2以上の水素原子またはヒドロキシル基が除去された残基をあげることができる。
【0087】
−化合物群X−
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,3−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジトリメチロールプロパン、ジトリメチロールエタン、チオジグリコール、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、及びこれらの縮合体、糖類などのポリオール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンジアミンなどのポリアミン類。
【0088】
さらに、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン基等の炭素数4以下の置換又は無置換のアルキレン鎖、更にはピリジン環、イミダゾール環、ピラジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環などの飽和もしくは不飽和のヘテロ環を有する官能基などを例示することができる。
【0089】
連結基Qとしては、これらの中でも、オキシアルキレン基(好ましくは、オキシエチレン基)を含むポリオール類の残基であることが好ましく、オキシアルキレン基(好ましくは、オキシエチレン基)を3以上含むポリオール類の残基であることが特に好ましい。
【0090】
前記多官能の重合性化合物(例えば、一般式(M−2)で表される化合物)の具体例としては、例えば以下に示す水溶性の重合性モノマーをあげることができる。
【0091】
【化8】

【0092】
【化9】

【0093】
【化10】

【0094】
【化11】

【0095】
【化12】

【0096】
【化13】

【0097】
本発明のインク組成物中における多官能の重合性モノマーの含有量は、インク組成物全量に対して0.1〜30質量%が好ましく、1〜25質量%であることがより好ましく、1〜20質量%であることが更に好ましく、5〜15質量%であることが特に好ましい。
【0098】
(その他の単官能の重合性化合物)
本発明のインク組成物は、(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能の重合性化合物以外のその他の単官能の重合性化合物を含んでいてもよい。
その他の単官能の重合性化合物としては、(メタ)アクリルアミド構造を有しない単官能の重合性化合物であれば、特に限定はなく、例えば、マレイミド基、ビニルスルホンアミド基、およびN−ビニルアミド基を有する単官能重合性モノマー等が挙げられる。
【0099】
その他の単官能の重合性化合物としては、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、トリデシルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、エポキシアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、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ールアクリレート、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ールプロパンフォルマールアクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、エトキシ化フェニルアクリレート、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、ノニルフェノールEO(エチレンオキシド)付加物アクリレート、フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、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ート、イソアミルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ラクトン変性アクリレート等のアクリレート化合物;メチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート等のメタクリレート化合物;アリルグリシジルエーテル等のアリル化合物等が挙げられる。
【0100】
本発明のインク組成物がその他の単官能の重合性化合物を含む場合、該その他の単官能の重合性化合物の含有量は、インク組成物全量に対して0.5〜30質量%が好ましく、1〜30質量%であることがより好ましく、1〜25質量%であることが更に好ましく、1〜15質量%であることが特に好ましい。
【0101】
以上、本発明における水溶性の重合性化合物について説明したが、水溶性の重合性化合物の含有量(2種以上の場合は合計の含有量)としては、インク組成物の全量に対し、5〜40質量%が好ましく、13〜35質量%がより好ましく、13〜30質量%が特に好ましい。
水溶性の重合性化合物の前記含有量が5質量%以上であれば、画像の耐擦性及び密着性をより向上させることができる。
水溶性の重合性化合物の前記含有量が40質量%以下であれば、マゼンタ顔料の分散性の低下をより抑制でき、その結果、画像のスジムラをより抑制できる。
【0102】
<重合開始剤>
本発明のインク組成物は、重合開始剤の少なくとも1種を含む。
前記重合開始剤は、水溶性の重合開始剤であることが好ましい。ここで重合開始剤における水溶性とは、25℃において蒸留水に0.5質量%以上溶解することを意味する。前記水溶性の重合開始剤は、25℃において蒸留水に1質量%以上溶解することが好ましく、3質量%以上溶解することがより好ましい。
【0103】
本発明における重合開始剤としては、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、外部エネルギー(光)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。光には、活性エネルギー線、すなわち、γ線、β線、電子線、X線、紫外線、可視光線、赤外線等を例示できる。
【0104】
前記光重合開始剤としては、公知の化合物を使用できるが、好ましい光重合開始剤としては、芳香族ケトン類、アシルホスフィンオキシド化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、並びにアルキルアミン化合物等が挙げられる。
【0105】
また、前記水溶性の重合開始剤としては、例えば、下記一般式(1)で表される化合物や、特開2005―307198号公報に記載の化合物等を挙げることができる。
本発明における重合開始剤としては、密着性と耐擦性の観点から、下記一般式(1)で表される水溶性の重合開始剤であることが好ましい。
【0106】
【化14】

【0107】
一般式(1)中、mおよびnはそれぞれ独立に0以上の整数を表し、m+nは0〜3の整数を表す。
一般式(1)において、mが0〜3であってnが0または1であることが好ましく、mが0または1であってnが0であることがより好ましい。
一般式(1)で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【0108】
【化15】

【0109】
一般式(1)で表される化合物は、特開2005−307198号公報等の記載に準じて合成した化合物であっても、市販の化合物であってもよい。一般式(1)で表される市販の化合物としては例えば、イルガキュア2959(m=0、n=0)を挙げることができる。
【0110】
本発明のインク組成物における重合開始剤の含有量は、固形分換算で0.1〜30質量%の範囲であることが好ましく、0.5〜20質量%の範囲であることがより好ましく、1.0〜15質量%の範囲であることがさらに好ましく、1〜5質量%の範囲であることが最も好ましい。
【0111】
<水>
本発明におけるインク組成物は水を含む。
本発明における水としては、イオン交換水、蒸留水などのイオン性不純物を含まない水を用いることが好ましい。また、インク組成物における水の含有率は、目的に応じて適宜選択されるが、10〜95質量%であることが好ましく、40〜80質量%であることがより好ましい。
【0112】
<一般式(i)で表される繰り返し単位を含む重合体>
本発明のインク組成物は、下記一般式(i)で表される繰り返し単位を含む重合体(以下、単に「(成分a)」ともいう。)を含むことができる。本発明のインク組成物が該(成分a)を含むことにより、画像の耐擦性及び密着性がより向上する。
特に、本発明のインク組成物が、前記(成分a)を含み、かつ、水溶性の重合性化合物として(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能の重合性化合物を含む場合には、画像の耐擦性及び密着性が更に向上する。このメカニズムは明らかではないが、以下のように推察される。但し、本発明は以下の推察によって限定されることはない。
本発明の(成分a)は、一般式(i)で表される構造を有するため、(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能重合性モノマーと水素結合等の強固な結合を形成する箇所が多くなっていると推察される。そのため、(成分a)と(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能重合性モノマーとの架橋密度が高くなっていると考えられる。この結果、画像の耐擦性及び密着性が顕著に向上すると推察される。
【0113】
前記(成分a)中に複数存在する一般式(i)で表される繰り返し単位は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
【0114】
【化16】

【0115】
一般式(i)中、mは2〜15の整数を表し、Rは水素原子又はメチル基を表す。
【0116】
前記一般式(i)中、Rは、水素原子が好ましい。
前記一般式(i)中、mは、2〜5の整数が好ましく、3又は5が更に好ましく、3が特に好ましい。
前記(成分a)中に複数存在する一般式(i)で表される繰り返し単位が互いに異なる場合、一般式(i)中のmが3である繰り返し単位と、一般式(i)中のmが5である繰り返し単位と、を含むことが好ましい。
【0117】
前記(成分a)は前記一般式(i)で表される繰り返し単位を、(成分a)の全量に対し、50質量%以上含むことが好ましく、75〜100質量%含むことが更に好ましく、80〜100質量%含むことが特に好ましい。
【0118】
前記(成分a)は、更に下記一般式(ii)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。
【0119】
【化17】

【0120】
前記一般式(ii)中、Rはアルキル基を表し、Rは水素原子又はメチル基を表す。
【0121】
前記一般式(ii)中、Rで表されるアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ブチル基等が挙げられる。
前記一般式(ii)中、Rで表されるアルキル基としては、炭素数1〜3のアルキル基が更に好ましく、炭素数1のアルキル基(即ちメチル基)が特に好ましい。
【0122】
前記式(ii)中、Rは、水素原子が好ましい。
【0123】
前記(成分a)は、前記式(ii)で表される繰り返し単位を、前記(成分a)の全量に対し、1質量%〜80質量%含むことが好ましく、1質量%〜50質量%含むことが更に好ましく、1質量%〜10質量%含むことが特に好ましい。
【0124】
前記(成分a)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)500〜800,000であることが好ましく、より好ましくは800〜100,000であり、更に好ましくは1,000〜25,000である。
【0125】
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(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel SuperHZM−H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー(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。
【0126】
前記(成分a)の具体例としては、ポリビニルピロリドン(PVP K12(アクロス社製)、PVP K15、PVP K30(いずれもアイエスピージャパン(株)製))、ビニルピロリドン/ビニルアセテート共重合体(Luvitec VA64W、Luviskol VA37E(いずれもBASF・ジャパン社製)、PVP/VA W635(アイエスピージャパン(株)製))、ビニルピロリドン/ビニルカプロラクタム共重合体(Luvitec VPC K65W(BASF・ジャパン社製))等を挙げることができ、ポリビニルピロリドン(PVP K15、K30(いずれもアイエスピージャパン(株)製))、ビニルピロリドン/ビニルアセテート共重合体(PVP/VA W635(アイエスピージャパン(株)製)、Luviskol VA37E(BASF・ジャパン社製))、ビニルピロリドン/ビニルカプロラクタム共重合体(Luvitec VPC K65W(BASF・ジャパン社製))が好ましい。
【0127】
本発明のインク組成物が前記(成分a)を含む場合、前記(成分a)は、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。
本発明のインク組成物が前記(成分a)を含む場合、該(成分a)の含有量(2種以上である場合には総含有量)は、インク組成物の全量に対し、0.1〜10質量%であることが好ましく、0.1〜5質量%であることが更に好ましく、0.5〜5質量%であることが更に好ましく、0.5〜3質量%であることが特に好ましい。
【0128】
<界面活性剤>
本発明のインク組成物は、界面活性剤の少なくとも1種を含むことが好ましい。界面活性剤は、表面張力調整剤として用いることができる。
表面張力調整剤として、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物等を有効に使用することができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、ベタイン系界面活性剤のいずれも使用することができる。
本発明においては、インク組成物の打滴干渉抑制の観点から、ノニオン性界面活性剤が好ましく、中でもアセチレングリコール系界面活性剤がより好ましい。
【0129】
アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール及び2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキシド付加物等を挙げることができ、これから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。これらの化合物の市販品としては例えば、日信化学工業社のオルフィンE1010などのEシリーズを挙げることができる。
【0130】
界面活性剤(表面張力調整剤)をインク組成物に含有する場合、界面活性剤はインクジェット方式によりインク組成物の吐出を良好に行う観点から、インク組成物の表面張力を20〜60mN/mに調整できる範囲の量を含有するのが好ましく、表面張力の点からはより好ましくは20〜45mN/mであり、更に好ましくは25〜40mN/mである。
界面活性剤のインク組成物中における界面活性剤の具体的な量としては、前記表面張力となる範囲が好ましいこと以外は特に制限はなく、0.1質量%以上が好ましく、より好ましくは0.1〜10質量%であり、更に好ましくは0.2〜3質量%である。
【0131】
<水溶性有機溶剤>
本発明のインク組成物は少なくとも水を含むが、水に加え、更に水溶性有機溶剤の少なくとも1種を含むことができる。
【0132】
水溶性有機溶剤の例としては、例えば、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルカンジオール(多価アルコール類);糖アルコール類;エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数1〜4のアルキルアルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類等が挙げられる。これらは、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0133】
<樹脂粒子>
本発明におけるインク組成物は、必要に応じて樹脂粒子を含有することができる。
また樹脂粒子は、後述の処理液又はこれを乾燥させた記録媒体上の領域と接触した際に凝集、又は分散不安定化してインクを増粘させることにより、インク組成物、すなわち画像を固定化させる機能を有することが好ましい。このような樹脂粒子は、水および有機溶剤の少なくとも1種に分散されているものが好ましい。
【0134】
樹脂粒子としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン系樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、パラフィン系樹脂、フッ素系樹脂等あるいはそのラテックスを用いることができる。アクリル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン系樹脂を好ましい例として挙げることができる。
また樹脂粒子はラテックスの形態で用いることもできる。
【0135】
樹脂粒子の重量平均分子量は1万以上、20万以下が好ましく、より好ましくは2万以上、20万以下である。
また樹脂粒子の体積平均粒径は、1nm〜1μmの範囲が好ましく、1nm〜200nmの範囲がより好ましく、1nm〜100nmの範囲が更に好ましく、1nm〜50nmの範囲が特に好ましい。なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)によって測定することができる。
樹脂粒子のガラス転移温度Tgは30℃以上であることが好ましく、40℃以上がより好ましく、50℃以上がさらに好ましい。
【0136】
前記樹脂粒子としては、自己分散性樹脂の粒子(自己分散性樹脂粒子)を用いることが好ましい。
ここで、自己分散性樹脂とは、界面活性剤の不存在下、転相乳化法により分散状態としたとき、ポリマー自身が有する官能基(特に塩生成基)によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性ポリマーをいう。自己分散性樹脂が有することがある塩生成基の具体例については、顔料を被覆する樹脂における塩生成基と同様であり、好ましい範囲も同様である。
ここで、分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態(エマルション)、及び、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態(サスペンジョン)の両方の状態を含むものである。
前記自己分散性樹脂粒子としては、特開2010−64480号公報の段落0090〜0121や、特開2011−068085号公報の段落0130〜0167に記載されている自己分散性樹脂粒子を用いることができる。
【0137】
樹脂粒子の添加量はインク組成物に対して、0.1〜20質量%が好ましく、0.1〜10質量%がより好ましく、0.1〜5質量%がさらに好ましい。
また、樹脂微子の粒径分布に関しては、特に制限は無く、広い粒径分布を持つもの、又は単分散の粒径分布を持つもの、いずれでもよい。また、単分散の粒径分布を持つ樹脂粒子を、2種以上混合して使用してもよい。
【0138】
<その他の成分>
本発明のインク組成物は、上記の成分に加え、必要に応じて更にその他成分として各種の添加剤を含むことができる。
前記各種の添加剤としては、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)、導電性塩類、溶剤、高分子化合物、塩基性化合物、紫外線吸収剤、褪色防止剤、防黴剤、pH調整剤、防錆剤、酸化防止剤、乳化安定剤、防腐剤、消泡剤、粘度調整剤、分散安定剤、又はキレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。
【0139】
<インク組成物の物性>
本発明のインク組成物の表面張力(25℃)としては、20mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは、20mN以上45mN/m以下であり、更に好ましくは、25mN/m以上40mN/m以下である。
表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP−Z(協和界面科学株式会社製)を用い、インク組成物を25℃の条件下で測定される。
【0140】
また、本発明のインク組成物の25℃での粘度は、1.2mPa・s以上15.0mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは2mPa・s以上13mPa・s未満であり、更に好ましくは2.5mPa・s以上10mPa・s未満である。
粘度は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用い、インク組成物を25℃の条件下で測定される。
【0141】
<製造方法>
本発明のインク組成物は、定法により製造することができる。
例えば、少なくとも2種のマゼンタ顔料について、マゼンタ顔料種ごとに樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物を作製し(ここで、樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物は少なくとも2種作製される)、得られた樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の少なくとも2種と、水溶性の重合性化合物の少なくとも1種と、重合開始剤の少なくとも1種と、水と、必要に応じてその他の成分(界面活性剤等)と、を混合することにより製造することができる。混合方法は特に制限されず、通常用いられる混合方法を適宜選択して適用できる。
【0142】
≪インクセット≫
本発明のインクセットは、既述の本発明のインク組成物の少なくとも1種と、前記インク組成物と接触することで凝集体を形成可能な凝集剤を含む処理液の少なくとも1種と、を含む。
前記インク組成物に加えて処理液を用いて画像を形成することにより、スジムラがより抑制され、耐擦性及び密着性に更に優れた画像を形成することができる。
また、処理液を用いることで、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても、スジムラが抑制され、耐擦性及び密着性に優れた画像が得られる。また、高速記録しても、濃度、解像度の高い描画性(例えば細線や微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。
【0143】
<処理液>
処理液は、既述の本発明のインク組成物と接触することで凝集体を形成可能な凝集剤の少なくとも1種を含み、必要に応じて、さらに他の成分を含んで構成される。
【0144】
本発明における凝集剤は、記録媒体上においてインク組成物と接触することにより、インク組成物中の成分を凝集(固定化)可能なものであり、例えば、固定化剤として機能する。例えば、処理液を記録媒体(好ましくは、塗工紙)に付与することにより記録媒体上に凝集剤が存在している状態で、インク組成物がさらに着滴して凝集剤と接触することにより、インク組成物中の成分を凝集させて、インク組成物成分を記録媒体上に固定化することができる。
凝集剤としては、酸性化合物、多価金属塩、およびカチオン性ポリマー等を挙げることができる。中でもインク組成物成分の凝集性の観点から、酸性化合物であることが好ましい。凝集剤は1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0145】
(酸性化合物)
前記酸性化合物としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、メタリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、およびこれらの化合物の誘導体等が好適に挙げられる。
【0146】
これらの中でも、水溶性の高い酸性化合物が好ましい。また、インク組成物成分と反応してインク全体を固定化させる観点から、3価以下の酸性化合物が好ましく、2価または3価の酸性化合物が特に好ましい。
酸性化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0147】
前記処理液が酸性化合物を含む場合、処理液のpH(25℃)は、0.1〜6.8であることが好ましく、0.5〜6.0であることがより好ましく、0.8〜5.0であることがさらに好ましい。
【0148】
前記酸性化合物の含有量は、前記処理液の全質量に対し、40質量%以下であることが好ましく、15〜40質量%であることがより好ましい。酸性化合物の含有量を15〜40質量%とすることでインク組成物中の成分をより効率的に固定化することができる。
さらに酸性化合物の含有量は、前記処理液の全質量に対し、15質量%〜35質量%であることが好ましく、20質量%〜30質量%であることがより好ましい。
【0149】
酸性化合物の記録媒体への付与量としては、インク組成物を凝集させるに足る量であれば特に制限はないが、インク組成物を固定化し易いとの観点から、0.5g/m〜4.0g/mであることが好ましく、0.9g/m〜3.75g/mであることがより好ましい。
【0150】
(多価金属塩)
前記多価金属塩としては、アルカリ土類金属、亜鉛族金属等の2価以上の金属を含む化合物が好ましく、例えば、Ca2+、Cu2+、Al3+等の金属イオンの酢酸塩、酸化物等を挙げることができる。
前記多価金属塩は、凝集反応の観点で、価数が2価以上であることが好ましく、3価以上の多価金属イオンからなる多価金属塩であることが更に好ましい。
【0151】
前記多価金属塩は、以下に示す多価金属イオンと陰イオンとの塩、ポリ水酸化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウムのいずれか1種以上であることが好ましい。
【0152】
多価金属イオンとしては、例えば、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Sr2+、Zn2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、Fe2+、La3+、Nd3+、Y3+、およびZr4+などが挙げられる。これら多価金属イオンを処理液中に含有させるためには、前記多価金属の塩を用いればよい。
塩とは、上記のような多価金属イオンと、これらのイオンに結合する陰イオンとから構成される金属塩のことであるが、溶媒に可溶なものであることが好ましい。ここで、前記溶媒とは、多価金属塩とともに処理液を構成する媒質であり、例えば、水や後述する有機溶剤が挙げられる。
【0153】
前記多価金属イオンと塩を形成するための好ましい陰イオンとしては、例えば、Cl、NO、I、Br、ClO、CHCOO、SO2−などが挙げられる。
多価金属イオンと陰イオンとは、それぞれ単独種または複数種を用いて多価金属イオンと陰イオンとの塩を形成することができる。
【0154】
上記以外の多価金属塩としては、例えば、ポリ水酸化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウムなどが挙げられる。
【0155】
前記多価金属塩としては、反応性や着色性、さらには取り扱いの容易さなどの点から、多価金属イオンと陰イオンとの塩を用いることが好ましく、多価金属イオンとしては、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Al3+およびY3+から選ばれる少なくとも1種が好ましく、さらには、Ca2+が好ましい。
また、陰イオンとしては、溶解性などの観点から、NOが特に好ましい。
前記多価金属塩は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0156】
前記処理液が前記多価金属塩を含む場合、前記多価金属塩の含有量は、前記処理液の全質量に対し、15質量%以上であることが好ましい。多価金属塩の含有量が15質量%以上であることでより効果的にインク組成物中の成分を固定化することができる。
多価金属塩の含有量は、前記処理液の全質量に対し、15質量%〜35質量%であることが好ましく、20質量%〜30質量%であることがより好ましい。
【0157】
多価金属塩の記録媒体への付与量としては、インク組成物を凝集させるに足る量であれば特に制限はないが、0.5g/m〜4.0g/mであることが好ましく、0.9g/m〜3.75g/mであることがより好ましい。
【0158】
(カチオン性ポリマー)
前記カチオン性ポリマーとしては、ポリ(ビニルピリジン)塩、ポリアルキルアミノエチルアクリレート、ポリアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリ(ビニルイミダゾール)、ポリエチレンイミン、ポリビグアニド、及びポリグアニドから選ばれる少なくとも1種のカチオン性ポリマーが挙げられる。
カチオン性ポリマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記カチオン性ポリマーの中でも、凝集速度の観点で有利な、ポリグアニド(好ましくは、ポリ(ヘキサメチレングアニジン)アセテート、ポリモノグアニド、ポリメリックビグアニド)、ポリエチレンイミン、ポリ(ビニルピリジン)が好ましい。
【0159】
前記カチオン性ポリマーの重量平均分子量としては、処理液の粘度の観点では分子量が小さい方が好ましい。処理液をインクジェット方式で記録媒体に付与する場合には、500〜500,000の範囲が好ましく、700〜200,000の範囲がより好ましく、更に好ましくは1,000〜100,000の範囲である。重量平均分子量は、500以上であると凝集速度の観点で有利であり、500,000以下であると吐出信頼性の点で有利である。但し、処理液をインクジェット以外の方法で記録媒体に付与する場合には、この限りではない。
【0160】
前記処理液がカチオン性ポリマーを含む場合、処理液のpH(25℃)は、1.0〜10.0であることが好ましく、2.0〜9.0であることがより好ましく、3.0〜7.0であることがさらに好ましい。
【0161】
前記処理液がカチオン性ポリマーを含む場合、カチオン性ポリマーの含有量は、前記処理液の全質量に対して、1質量%〜35質量%であることが好ましく、5質量%〜25質量%であることがより好ましい。
カチオン性ポリマーの塗工紙への付与量としては、インク組成物を安定化させるに足る量であれば特に制限はないが、インク組成物を固定化し易いとの観点から、0.5g/m〜4.0g/mであることが好ましく、0.9g/m〜3.75g/mであることがより好ましい。
【0162】
処理液は前記凝集剤に加えて、水溶性有機溶剤の少なくとも1種を含むことが好ましい。水溶性有機溶剤の詳細は、インク組成物におけるそれと同様であり、好ましい態様も同様である。
【0163】
本発明のインクセットでは、インク組成物及び処理液の少なくとも一方に、前述の成分a(前述の一般式(i)で表される繰り返し単位を含む重合体)を含むことが好ましい。これにより、画像の耐擦性及び密着性がより向上する。
前述の成分aが処理液に含まれる場合、処理液に対する前記(成分a)の含有量は、0.5〜50質量%であることが好ましく、1〜30質量%であることが更に好ましく、1〜15質量%であることが特に好ましい。
【0164】
処理液は、本発明の効果を損なわない範囲内で、更にその他の成分として他の添加剤を含有することができる。他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。
【0165】
≪画像形成方法≫
本発明の画像形成方法は、既述の本発明のインク組成物を記録媒体上に付与するインク付与工程と、前記記録媒体上に付与されたインク組成物に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射工程と、を有する。
これにより、前記記録媒体上に付与されたインク組成物による画像をより確実に硬化させることができるので、耐擦性及び記録媒体との密着性に優れた画像をより効果的に形成することができる。
【0166】
<インク付与工程>
前記インク付与工程では、既述の本発明のインク組成物が記録媒体上に付与される。
インク組成物の付与方法としては、所望の画像様にインク組成物を付与可能な方法であれば、特に制限はなく公知のインク付与方法を用いることができる。
インク組成物の付与方法としては、例えば、インクジェット方式、謄写方式、捺転方式等の手段により、記録媒体上にインク組成物を付与する方法を挙げることができる。中でも、記録装置のコンパクト化と高速記録性の観点から、インク組成物をインクジェット方式によって付与する方法が好ましい。
【0167】
(インクジェット方式)
インクジェット方式による画像形成では、エネルギーを供与することにより、記録媒体上にインク組成物を吐出し、着色画像を形成する。なお、本発明に好ましいインクジェット記録方法として、特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105に記載の方法が適用できる。
【0168】
インクジェット方式には、特に制限はなく、公知の方式、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式等のいずれであってもよい。
また、インクジェット方式で用いるインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。さらに前記インクジェット方式により記録を行う際に使用するインクノズル等についても特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。
尚、前記インクジェット方式には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
【0169】
またインクジェット方式として、短尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行うシャトル方式と、記録媒体の1辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いたライン方式とがある。ライン方式では、記録素子の配列方向と直交する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行うことができ、短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となる。また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になり、記録媒体だけが移動するので、シャトル方式に比べて記録速度の高速化が実現される。
【0170】
<活性エネルギー線照射工程>
本発明の画像形成方法は、記録媒体上に付与されたインク組成物に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射工程を有する。
本工程では、活性エネルギー線を照射することでインク組成物に含まれる重合性化合物が重合し、インク組成物による画像が、硬化膜として形成される。これは、インク組成物に含まれる重合開始剤が活性エネルギー線の照射により分解し、ラジカル、酸、塩基などの開始種を発生し、その開始種により重合性化合物の重合反応が開始・促進されるためである。
【0171】
前記活性エネルギー線としては、α線、γ線、β線、電子線、X線、紫外線、可視光、赤外線などが挙げられる。
前記活性エネルギー線の照射条件としては、重合性化合物が重合硬化可能であれば特に制限されない。
例えば、前記活性エネルギー線の波長としては、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、前記活性エネルギー線の出力としては、5000mJ/cm以下であることが好ましく、10〜4000mJ/cmであることがより好ましく、20〜3000mJ/cmであることがさらに好ましい。
【0172】
活性エネルギー線源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、ガスレーザー、固体レーザー等を用いることができ、中でも、メタルハライドランプが好ましい。
また、活性エネルギー線源としては、小型、高寿命、高効率、低コストの観点から、発光ダイオード(LED)、レーザーダイオード(LD)を用いることもでき、中でも、紫外LED及び紫外LDを用いることができる。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。活性エネルギー線として発光ダイオード(LED)、レーザーダイオード(LD)を用いる場合、350〜420nmにピーク波長を有する紫外LEDが好ましい。
【0173】
<処理液付与工程>
本発明の画像形成方法は、上記工程に加え、記録媒体上に、前記インク組成物と接触することで凝集体を形成可能な凝集剤を含む処理液(例えば、既述の本発明のインクセットにおける処理液)を付与する処理液付与工程を有することが好ましい。
【0174】
本発明の画像形成方法が処理液付与工程を有することにより、解像度が高く耐擦性及び密着性に更に優れた画像を形成することができる。
また、処理液付与工程を有することにより、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても、耐擦性及び密着性に優れた画像が得られる。また、高速記録しても、濃度、解像度の高い描画性(例えば細線や微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。
【0175】
本処理液付与工程は、前記活性エネルギー線照射工程よりも前に設けられることが好ましい。
本処理液付与工程は、前記インク組成物と接触することで凝集体を形成可能な凝集剤を含む処理液を付与する工程であるため、前記インク付与工程の前に設けられていても、前記インク付与工程の後に設けられていてもよい。
但し、画像品質の観点から、本処理液付与工程は、インク付与工程の前に設けられることが好ましい。言い換えれば、前記インク付与工程が、本処理液付与工程の後に設けられ、本処理液付与工程により処理液が付与された記録媒体の該処理液上にインク組成物を付与する工程であることが好ましい。
【0176】
本処理液付与工程における処理液の付与方法としては、公知の液体付与方法を特に制限なく用いることができ、例えば、スプレー塗布、塗布ローラー等による塗布、インクジェット方式による付与、浸漬などの任意の方法を選択することができる。
【0177】
具体的には、例えば、ホリゾンタルサイズプレス法、ロールコーター法、カレンダーサイズプレス法などに代表されるサイズプレス法;エアーナイフコーター法などに代表されるナイフコーター法;ゲートロールコーター法などのトランスファーロールコーター法、ダイレクトロールコーター法、リバースロールコーター法、スクイズロールコーター法などに代表されるロールコーター法;ビルブレードコーター法、ショートデュエルコーター法;ツーストリームコーター法などに代表されるブレードコーター法;ロッドバーコーター法などに代表されるバーコーター法;ロッドバーコーター法などに代表されるバーコーター法;キャストコーター法;グラビアコーター法;カーテンコーター法;ダイコーター法;ブラシコーター法;転写法などが挙げられる。
【0178】
また、特開平10−230201号公報に記載の塗布装置のように、液量制限部材を備えた塗布装置を用いることで塗布量を制御して塗布する方法であってもよい。
【0179】
処理液を付与する領域は、記録媒体全体に付与する全面付与であっても、インク付与工程でインクジェット記録が行なわれる領域に部分的に付与する部分付与であってもよい。 中でも、処理液の付与量を均一に調整し、細線や微細な画像部分等を均質に記録し、画像ムラ等の濃度ムラを抑える観点から、塗布ローラー等を用いた塗布によって塗工紙全体に付与する全面付与が好ましい。
【0180】
記録媒体への処理液の付与量としては、インク組成物を凝集させるに足る量であれば特に制限はないが、インク組成物を固定化し易いとの観点から、0.5g/m〜4.0g/mであることが好ましく、0.9g/m〜3.75g/mであることがより好ましい。
【0181】
処理液の付与量を前記範囲に制御して塗布する方法としては、例えば、アニロックスローラーを用いた方法が挙げられる。アニロックスローラーとは、セラミックが溶射されたローラー表面をレーザーで加工しピラミッド型や斜線、亀甲型などの形状を付したローラーである。このローラー表面に付けられた凹みの部分に処理液が入り込み、紙面と接触すると転写されて、アニロックスローラーの凹みで制御された塗布量にて塗布される。
【0182】
また、本発明においては、処理液付与工程後にインク付与工程を設け、処理液を記録媒体上に付与した後、インク組成物が付与されるまでの間に、記録媒体上の処理液を加熱乾燥する加熱乾燥工程を更に設けることが好ましい。インク付与工程前に予め処理液を加熱乾燥させることにより、滲み防止などのインク着色性が良好になり、色濃度及び色相の良好な可視画像を記録できる。
【0183】
加熱乾燥は、ヒータ等の公知の加熱手段やドライヤ等の送風を利用した送風手段、あるいはこれらを組み合わせた手段により行うことができる。加熱方法としては、例えば、記録媒体の処理液の付与面の反対側からヒータ等で熱を与える方法や、記録媒体の処理液の付与面に温風又は熱風をあてる方法、赤外線ヒータを用いた加熱法などが挙げられ、これらの複数を組み合わせて加熱してもよい。
【0184】
<インク乾燥工程>
本発明の画像形成方法においては、必要に応じて、記録媒体上に付与されたインク組成物中のインク溶媒(例えば、水、水溶性有機溶剤等)を乾燥除去するインク乾燥工程を備えていてもよい。インク乾燥工程は、インク溶媒の少なくとも一部を除去できれば特に制限はなく、通常用いられる方法を適用することができる。
【0185】
例えば、インク乾燥は、ヒータ等の公知の加熱手段やドライヤ等の送風を利用した送風手段、あるいはこれらを組み合わせた手段により行える。加熱方法としては、例えば、記録媒体の処理液の付与面と反対側からヒータ等で熱を与える方法や、記録媒体の処理液の付与面に温風又は熱風をあてる方法、赤外線ヒータを用いた加熱法などが挙げられ、これらの複数を組み合わせて加熱してもよい。
【0186】
またインク乾燥工程は、インク付与工程の後に行われればよく、活性エネルギー線照射工程の前でも、後であってもよい。
本発明においては、硬化感度と耐ブロッキング性の観点から、活性エネルギー線照射工程の前に行われることが好ましい。
【0187】
<記録媒体>
本発明の画像形成方法に用いられる記録媒体には特に制限はないが、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。
【0188】
記録媒体としては、一般に市販されているものを使用することができ、例えば、王子製紙(株)製の「OKプリンス上質」、日本製紙(株)製の「しらおい」、及び日本製紙(株)製の「ニューNPI上質」等の上質紙(A)、日本製紙(株)製の「シルバーダイヤ」等の上質コート紙、王子製紙(株)製の「OKエバーライトコート」及び日本製紙(株)製の「オーロラS」等の微塗工紙、王子製紙(株)製の「OKコートL」及び日本製紙(株)製の「オーロラL」等の軽量コート紙(A3)、王子製紙(株)製の「OKトップコート+」、「OKトップコートN+」及び日本製紙(株)製の「オーロラコート」等のコート紙(A2、B2)、王子製紙(株)製の「OK金藤+」及び三菱製紙(株)製の「特菱アート」、「特菱アート両面N」等のアート紙(A1)、富士フイルム(株)社製の「画彩写真仕上げPro」等のインクジェット専用紙が挙げられる。
【0189】
上記の中でも、好ましくは、水の吸収係数Kaが0.05〜0.5でmL/m・ms1/2の記録媒体であり、より好ましくは0.1〜0.4mL/m・ms1/2の記録媒体であり、更に好ましくは0.2〜0.3mL/m・ms1/2の記録媒体である。
【0190】
水の吸収係数Kaは、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No51:2000(発行:紙パルプ技術協会)に記載されているものと同義であり、具体的には、吸収係数Kaは、自動走査吸液計KM500Win(熊谷理機(株)製)を用いて接触時間100msと接触時間900msにおける水の転移量の差から算出されるものである。
【0191】
記録媒体の中でも、一般のオフセット印刷などに用いられるいわゆる塗工紙が好ましい。塗工紙は、セルロースを主体とした一般に表面処理されていない上質紙や中性紙等の表面にコート材を塗布してコート層を設けたものである。特に、原紙とカオリン及び/又は重炭酸カルシウムを含むコート層とを有する塗工紙を用いるのが好ましい。より具体的には、アート紙、コート紙、軽量コート紙、又は微塗工紙がより好ましい。
【実施例】
【0192】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
【0193】
≪樹脂分散剤の合成≫
<樹脂分散剤P−1の合成>
モノマー供給組成物を、メタクリル酸(172部)、メタクリル酸ベンジル(828部)、及びイソプロパノール(375部)を混合することにより調製した。開始剤供給組成物を、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(22.05部)およびイソプロパノール(187.5部)を混合することにより調製した。
次に、イソプロパノール(187.5部)を窒素雰囲気下、80℃に加温した中に、上記モノマー供給組成物及び上記開始剤供給組成物の混合物を、2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に4時間、80℃に保った後に、25℃まで冷却した。
冷却後、溶媒を減圧除去することにより、重量平均分子量約50000の樹脂分散剤P−1を得た。
得られた樹脂分散剤P−1について、JIS規格(JIS K 0070:1992)記載の方法により酸価を求めたところ、酸価は112mgKOH/gであった。
【0194】
<樹脂分散剤P−2の合成>
樹脂分散剤P−1の合成において、モノマー供給組成物の組成を、メタクリル酸(154部)、メタクリル酸ベンジル(846部)、及びイソプロパノール(375部)に変更したこと以外は樹脂分散剤P−1の合成と同様にして、重量平均分子量約50000の樹脂分散剤P−2を得た。
得られた樹脂分散剤P−2について、JIS規格(JIS K 0070:1992)記載の方法により酸価を求めたところ、酸価は100mgKOH/gであった。
【0195】
<樹脂分散剤P−3の合成>
樹脂分散剤P−1の合成において、モノマー供給組成物の組成を、メタクリル酸(214部)、メタクリル酸ベンジル(786部)、及びイソプロパノール(375部)に変更したこと以外は樹脂分散剤P−1の合成と同様にして、重量平均分子量約50000の樹脂分散剤P−3を得た。
得られた樹脂分散剤P−3について、JIS規格(JIS K 0070:1992)記載の方法により酸価を求めたところ、酸価は140mgKOH/gであった。
【0196】
≪マゼンタインク組成物の作製≫
以下のようにして、マゼンタインク組成物であるインク1〜26を作製した。
【0197】
<インク1の作製>
(第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製)
上記で得られた樹脂分散剤P−1(150部)を、水酸化カリウム水溶液を用いて、樹脂分散剤中のメタクリル酸量の0.8当量を中和し、さらにイオン交換水を加えて、樹脂分散剤の固形分濃度が20質量%となるように樹脂分散剤水溶液を調製した。
この樹脂分散剤水溶液(91.9部)と、第1のマゼンタ顔料としてのC.I.ピグメント・レッド122(大日精化工業(株)製;以下、「P.R.122」ともいう)(52.5部)と、イオン交換水(83.1部)と、ジプロピレングリコール(122.5部)と、を混合し、ビーズミル(ビーズ径0.1mmφ、ジルコニアビーズ)で所望の体積平均粒子径を得るまで分散し、顔料濃度15質量%の樹脂被覆マゼンタ顔料(未架橋)の分散物N1を得た。
上記分散物N1(136部)に対して、超純水(100部)、架橋剤としてDenacol EX−321(ナガセケムテックス(株)製)(0.5部)、及びホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4質量%水溶液、5.5部)を添加し、70℃にて5時間半反応(架橋)後、25℃に冷却した。さらに、得られた架橋分散物を、攪拌型ウルトラホルダー(ADVANTEC社製)及び限外ろ過フィルター(分画分子量5万、Q0500076Eウルトラフィルター、ADVANTEC(株)製)を用いて、イオン交換水を加えて限外ろ過を行い、分散物中のジプロピレングリコール濃度が0.1質量%以下となるように精製した後、顔料濃度15質量%となるまで濃縮し、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物を得た。
【0198】
得られた第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物について、以下の方法により、第1のマゼンタ顔料を被覆する樹脂(樹脂分散剤)の酸価を求めた。
即ち、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物を、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の濃度が5質量%となるようにイオン交換水で希釈し、更に1NのKOH水溶液を添加してpH12に調整した。pH調整後の分散物に対し、0.2NのHCl水溶液を、pHが3となるまで順次添加することによって滴定を行った。滴定の結果から、第1のマゼンタ顔料を被覆する樹脂(樹脂分散剤)の酸価(単位:mgKOH/g)を計算して求めた。第1のマゼンタ顔料を被覆する樹脂(樹脂分散剤)の酸価は、表1に示すように84mgKOH/gであった。
【0199】
また、得られた第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物を0.1部、イオン交換水を19.9部混合し、これを用いてナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)によって2次粒子の体積平均粒子径を測定したところ、90nmであった。
【0200】
(第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製)
第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製において、第1のマゼンタ顔料としてのC.I.ピグメント・レッド122(大日精化工業(株)製)を、同質量の、第2のマゼンタ顔料としてのピグメント・バイオレット19(大日精化工業(株)製;以下、「P.V.19」ともいう)に変更したこと以外は第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製と同様にして、顔料濃度15質量%の第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物を作製した。
【0201】
得られた第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物について、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物と同様の方法により、第2のマゼンタ顔料を被覆する樹脂(樹脂分散剤)の酸価を求めたところ、表1に示すように酸価は84mgKOH/gであった。
また、得られた第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物について、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物と同様の方法により、2次粒子の体積平均粒子径を測定したところ、95nmであった。
【0202】
(重合性化合物2の合成)
攪拌機を備えた1Lの三口フラスコに4,7,10−トリオキサ−1,13−トリデカンジアミン40.0g(182mmol)、炭酸水素ナトリウム37.8g(450mmol)、水100g、テトラヒドロフラン300gを加えて、氷浴下、アクリル酸クロリド35.2g(389mmol)を20分かけて滴下した。滴下後、室温で5時間攪拌した後、得られた反応混合物から減圧下でテトラヒドロフランを留去した。次に水層を酢酸エチル200mlで4回抽出し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過を行い、減圧下溶媒留去することにより目的の重合性化合物2の固体を35.0g(107mmol、収率59%)得た。
重合性化合物2の構造を以下に示す。
【0203】
【化18】

【0204】
(インク1の作製)
下記組成を混合し、ADVANTEC社製ガラスフィルター(GS−25)でろ過した後、ミリポア社製フィルター(PVDF膜、孔径5μm)でろ過を行い、インク1を作製した。
表1において、第1のマゼンタ顔料の量は、インク全量に対する第1のマゼンタ顔料(P.R.122)の含有量(質量%)であり、第2のマゼンタ顔料の量は、インク全量に対する第2のマゼンタ顔料(P.V.19)の含有量(質量%)である。
【0205】
〜インク組成〜
・第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物 … 20部
・第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物 … 20部
・上記重合性化合物2(2官能の重合性化合物) … 10部
・ヒドロキシエチルアクリルアミド(単官能の重合性化合物) … 10部
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤) … 1部
・イルガキュア2959(BASFジャパン(株)製;光重合開始剤) … 3部
・ポリビニルピロリドン(PVP K15、アイエスピージャパン(株)製)… 1部
・イオン交換水 … 合計で100部になる残量
【0206】
<インク2の作製>
下記のインク組成に変更したこと以外はインク1の作製と同様にして、インク2を作製した。
〜インク組成〜
・第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物 … 20部
・第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物 … 20部
・上記重合性化合物2(2官能の重合性化合物) … 15部
・ヒドロキシエチルアクリルアミド(単官能の重合性化合物) … 5部
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤) … 1部
・イルガキュア2959(BASFジャパン(株)製;光重合開始剤) … 3部
・イオン交換水 … 合計で100部になる残量
【0207】
<インク3〜6の作製>
インク1の作製において、インク中における第1のマゼンタ顔料及び第2のマゼンタ顔料の含有量がそれぞれ下記表1の示す量となるように、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物及び第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の量をそれぞれ変更したこと以外はインク1の作製と同様にして、インク3〜6をそれぞれ作製した。
【0208】
<インク7〜11の作製>
インク3の作製(詳しくは、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製及び第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製)において、第1のマゼンタ顔料及び第2のマゼンタ顔料を被覆する樹脂(樹脂分散剤)の酸価がそれぞれ表1に示す値となるようにDenacol EX−321及びホウ酸水溶液の量を変更したこと以外はインク3の作製と同様にして、インク7〜11をそれぞれ作製した。
【0209】
<インク12の作製>
インク3の作製(詳しくは、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製及び第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製)において、樹脂分散剤P−1を樹脂分散剤P−2に変更し、水酸化カリウム水溶液を用いて樹脂分散剤中のメタクリル酸量の0.8当量を中和する操作を水酸化カリウム水溶液を用いて樹脂分散剤中のメタクリル酸量の0.9当量を中和する操作に変更し、第1のマゼンタ顔料及び第2のマゼンタ顔料を被覆する樹脂(樹脂分散剤)の酸価がそれぞれ表1に示す値となるようにDenacol EX−321及びホウ酸水溶液の量を変更したこと以外はインク3の作製と同様にして、インク12を作製した。
【0210】
<インク13の作製>
インク3の作製(詳しくは、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製及び第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製)において、樹脂分散剤P−1を樹脂分散剤P−3に変更し、水酸化カリウム水溶液を用いて樹脂分散剤中のメタクリル酸量の0.8当量を中和する操作を水酸化カリウム水溶液を用いて樹脂分散剤中のメタクリル酸量の0.65当量を中和する操作に変更し、第1のマゼンタ顔料及び第2のマゼンタ顔料を被覆する樹脂(樹脂分散剤)の酸価がそれぞれ表1に示す値となるようにDenacol EX−321及びホウ酸水溶液の量を変更したこと以外はインク3の作製と同様にして、インク13を作製した。
【0211】
<インク14〜18の作製>
インク3の作製において、インク全量に対する重合性化合物の含有量(重合性化合物2の含有量及びヒドロキシエチルアクリルアミドの含有量の合計)を、下記表1に示すように変更したこと以外はインク3の作製と同様にして、インク14〜18をそれぞれ作製した(但し、いずれのインクにおいても、質量比〔重合性化合物2/ヒドロキシエチルアクリルアミド〕は1とした)。
【0212】
<インク19〜21の作製>
インク3の作製において、第2のマゼンタ顔料としてのC.I.ピグメント・バイオレット19を、C.I.ピグメント・レッド202(サンケミカル(株)製;以下、「P.R.202」ともいう)、C.I.ピグメント・レッド207(大日本インキ化学工業(株)製;以下、「P.R.207」ともいう)、またはC.I.ピグメント・レッド209(大日本インキ化学工業(株)製;以下、「P.R.209」ともいう)に変更したこと以外はインク3の作製と同様にして、インク19〜21を作製した。
インク19〜21において、第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物について、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物と同様の方法により、第2のマゼンタ顔料を被覆する樹脂(樹脂分散剤)の酸価を求めたところ、表1に示すように、いずれの酸価も84mgKOH/gであった。
【0213】
<インク22の作製>
インク1の作製(詳しくは、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製及び第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製)において、Denacol EX−321(0.5部)及びホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4質量%水溶液、5.5部)を添加しなかったこと(即ち、架橋を行わなかったこと)以外はインク1の作製と同様にして、インク22を作製した。
【0214】
<インク23の作製>
インク3の作製(詳しくは、第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製)において、Denacol EX−321(0.5部)及びホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4質量%水溶液、5.5部)を添加しなかったこと(即ち、架橋を行わなかったこと)以外はインク3の作製と同様にして、インク23を作製した。
【0215】
<インク24の作製>
インク3の作製(詳しくは、第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の作製)において、Denacol EX−321(0.5部)及びホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4質量%水溶液、5.5部)を添加しなかったこと(即ち、架橋を行わなかったこと)以外はインク3の作製と同様にして、インク24を作製した。
【0216】
<インク25の作製>
インク22の作製において、第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物を用いず、かつ、インク中における第1のマゼンタ顔料の含有量が表1に示す量となるように第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の量を変更したこと以外はインク22の作製と同様にしてインク6を作製した。
【0217】
<インク26の作製>
インク1の作製において、第2の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物を用いず、かつ、インク中における第1のマゼンタ顔料の含有量が表1に示す量となるように第1の樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物の量を変更したこと以外はインク1の作製と同様にしてインク26を作製した。
【0218】
≪処理液の調製≫
下記組成の成分を混合して、処理液を調製した。
処理液の粘度、表面張力、及びpH(25±1℃)は、粘度2.5mPa・s、表面張力40mN/m、pH1.0であった。
ここで、表面張力は協和界面科学(株)製 全自動表面張力計CBVP−Zを用いて測定し、粘度はブルックフィールドエンジニアリング社製、DV-III Ultra CPを用いて測定した。pHは、東亜ディーケーケー(株)製PHメーター HM−30Rを用いて測定した。
【0219】
〜処理液の組成〜
・マロン酸(和光純薬工業(株)製) … 11.3%
・DL−リンゴ酸(扶桑化学工業(株)製) … 14.5%
・トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(東京化成(株)製) … 4.0%
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ダイセル化学工業(株)製)…4.0%
・イオン交換水 … 合計で100%になる残量
【0220】
≪画像形成および評価≫
<画像形成>
GELJET GX5000プリンターヘッド(リコー社製のフルラインヘッド)を備えた評価用プリンタを用意し、これに繋がる貯留タンクに上記で得たマゼンタインク組成物(インク1〜インク26のいずれか一つ)を詰め替えた。記録媒体として三菱製紙(株)製の「特菱アート両面N」を、500mm/秒で所定の直線方向に移動可能なステージ上に固定し、ステージ温度を30℃に保持した。これに上記で得た処理液をワイヤーバーコーターで約1.5g/mとなる量にて塗布し、塗布直後に50℃で2秒間乾燥させた。
その後、インクジェットヘッドを、前記ステージの移動方向(副走査方向)と直交する方向に対して、ノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)が75.7度傾斜するように固定配置し、記録媒体を副走査方向に定速移動させながらインク液滴量3pL、吐出周波数25.5kHz、解像度1200dpi×1200dpiの吐出条件にて上記マゼンタインク組成物をライン方式で吐出してベタ画像を記録した。画像を記録した後、インク着滴面の裏側(背面)から赤外線ヒータで加熱しながら、送風器により120℃、5m/secの温風を記録面に15秒間あてて乾燥させた。画像乾燥後、UV光(アイグラフィックス(株)製メタルハライドランプ、最大照射波長365nm)を積算照射量0.8J/cmになるように照射して画像を硬化して印画サンプルを得た。
【0221】
<耐擦性評価>
上記で得られた印画サンプルを25℃、50%RHの環境下に15分間放置した。放置後のサンプルのベタ画像表面上に、画像形成していない特菱アート両面N(以下、本評価において未使用サンプルという。)を重ねて荷重200kg/mをかけて10往復擦った。その後、未使用サンプルとベタ画像を目視で観察し、下記の評価基準に従って評価した。評価結果を表1に示す。
【0222】
〜耐擦性の評価基準〜
A:未使用サンプルへの色の付着が認められず、かつ、擦られたベタ画像の劣化も認められなかった。
B:未使用サンプルへの色の付着が僅かに認められたが、擦られたベタ画像の劣化は認められなかった。
C:未使用サンプルへの色の付着が認められ、かつ、擦られたベタ画像の一部(ベタ画像面積の半分未満)が劣化した。
D:未使用サンプルへの色の付着が認められ、かつ、擦られたベタ画像面積の半分以上が劣化した。
※Dは実用上問題となるレベルである。
【0223】
<密着性評価>
上記で得られた印画サンプルを、25℃、50%RHの環境下に15分間放置した。放置後の印画サンプルのベタ画像表面に、長さ3cmのセロテープ(登録商標)(LP−12、ニチバン株式会社製)を貼り、5秒後にセロテープ(登録商標)を剥離させた。その後、サンプルと剥離させたセロテープ(登録商標)を目視で観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。評価結果を表1に示す。
【0224】
〜密着性の評価基準〜
A:セロテープ(登録商標)への色の付着が認められず、かつ、印画サンプルのベタ画像の劣化も認められなかった。
B:セロテープ(登録商標)への色の付着が僅かに認められたが、印画サンプルのベタ画像の劣化は認められなかった。
C:セロテープ(登録商標)の半分未満の面積に色が付着し、かつ、印画サンプルのベタ画像の劣化も認められた。
D:セロテープ(登録商標)の半分以上の面積に色が付着し、印画サンプルのベタ画像が脱落した。
※Dは実用上問題となるレベルである。
【0225】
<スジムラの評価>
上記で得られた印画サンプルのベタ画像を目視で観察し、下記の評価基準にしたがってスジムラ(スジ状のムラ)を評価した。評価結果を表1に示す。
【0226】
〜スジムラの評価基準〜
A:ベタ画像中にスジムラは認識できなかった。
B:ベタ画像中にわずかなスジムラが認識されたが、実用上の許容範囲内であった。
C:ベタ画像中にスジムラが認識され、実用上の許容範囲を超えていた。
D:ベタ画像中に顕著なスジムラが認識され、実用上の許容範囲を超えていた。
【0227】
<光学濃度(OD)>
上記で得られた印画サンプルのベタ画像の光学濃度(OD)を、X−rite社製のSpectroEyeにて計測した。測定結果を表1に示す。
【0228】
【表1】

【0229】
<表1の説明>
・第1のマゼンタ顔料の「量」は、インク全量に対する第1のマゼンタ顔料の含有量(質量%)であり、第2のマゼンタ顔料の「量」は、インク全量に対する第2のマゼンタ顔料の含有量(質量%)である。
・「酸価」は、架橋を行っている場合には架橋後の酸価を示す。
・「重合性化合物の合計量」は、インク全量に対する重合性化合物の総含有量(質量%)を示す。
【0230】
表1に示すように、2種のマゼンタ顔料がそれぞれ架橋された樹脂により被覆されてなる2種の樹脂被覆マゼンタ顔料と、水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水と、を含有する実施例のインクを用いて作製された画像は、耐擦性及び密着性に優れ、スジムラが抑制されていた。
これに対し、マゼンタ顔料を被覆する樹脂が架橋されていないインク22〜25では、画像のスジムラが発生し、特に2種のマゼンタ顔料を含むインク22〜24ではスジムラが顕著であった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも2種のマゼンタ顔料がそれぞれ架橋剤によって架橋された樹脂により表面の少なくとも一部が被覆されてなる少なくとも2種の樹脂被覆マゼンタ顔料と、水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水と、を含有するインク組成物。
【請求項2】
前記架橋剤によって架橋された樹脂の酸価が、50mgKOH/g〜90mgKOH/gである請求項1に記載のインク組成物。
【請求項3】
前記少なくとも2種のマゼンタ顔料が、キナクリドン系顔料である請求項1又は請求項2に記載のインク組成物。
【請求項4】
前記少なくとも2種のマゼンタ顔料が、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド202、C.I.ピグメント・レッド206、C.I.ピグメント・レッド207、C.I.ピグメント・レッド209、及びC.I.ピグメント・バイオレット19からなる群から選択される少なくとも2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。
【請求項5】
アセチレングリコール系界面活性剤をさらに含む請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項6】
前記重合開始剤は、下記一般式(1)で表される化合物である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインク組成物。
【化1】


〔式(1)中、mおよびnは、それぞれ独立に0以上の整数を表し、m+nは0〜3の整数を表す。〕
【請求項7】
前記水溶性の重合性化合物の含有量が、インク組成物全量に対し、13〜35質量%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。
【請求項8】
前記少なくとも2種のマゼンタ顔料の総含有量が、インク組成物全量に対し、4〜7質量%である請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項9】
前記重合開始剤の含有量が、インク組成物全量に対し、1〜5質量%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。
【請求項10】
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と、
該インク組成物と接触することで凝集体を形成可能な凝集剤を含む処理液と、
を含むインクセット。
【請求項11】
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記録媒体上に付与するインク付与工程と、
前記記録媒体上に付与された前記インク組成物に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射工程と、を有する画像形成方法。
【請求項12】
更に、前記活性エネルギー線照射工程の前に、前記記録媒体上に、前記インク組成物と接触することで凝集体を形成可能な凝集剤を含む処理液を付与する処理液付与工程を有する請求項11に記載の画像形成方法。

【公開番号】特開2013−72044(P2013−72044A)
【公開日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−213498(P2011−213498)
【出願日】平成23年9月28日(2011.9.28)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】