説明

インク組成物及び画像形成方法

【課題】形成した画像の柔軟性、インク組成物の保存安定性、吐出回復性、及び硬化性を同時に満足させるインク組成物及び画像形成方法を提供すること。
【解決手段】(成分A)一般式(1)で表される重合性化合物、
(成分B)(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能重合性化合物、
(成分C)光重合開始剤、
(成分D)色材及び
(成分E)水を含有するインク組成物を用いる。



一般式(1)
(一般式(1)中、Zは3〜6価のポリオールから、水酸基の水素原子をn個除いたポリオール残基を表す。Rは水素原子又はメチル基を表す。nは3〜6の整数を表す。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インク組成物及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、作業環境改善並びに大気汚染防止の観点から、揮発性有機化学物質(VOC)排出量を削減するために、印刷用インクの水性化が求められている。従来から、水性インクで形成した画像を定着させる手段としては、例えば、熱可塑性ラテックスを含有する水性インクにより形成した画像を加熱して定着させる方法、水溶性モノマーや重合性基を有する水溶性ポリマー等を含有する活性エネルギー線硬化型水性インクにより形成した画像に、紫外線等の活性エネルギー線を照射することで画像を硬化させて定着させる方法等がある。中でも、水溶性モノマーを含有する活性エネルギー線硬化型水性インクは、インクの粘度を低く抑えられることから、インクジェット法に好適である。
【0003】
特許文献1には、特定構造のN−アルコキシメチル(メタ)アクリルアミドと、水酸基を2つ以上有する多価アルコールとを反応させて得られる多官能アクリルアミド化合物が開示されている。
特許文献2には、特定構造の多官能(メタ)アクリルアミド化合物を含有する活性エネルギー線硬化型水性インク組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−31372号公報
【特許文献2】特開2005−307198号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1及び2に記載されているN−アルコキシメチル(メタ)アクリルアミドと多価アルコールとの反応で得られる多官能アクリルアミド化合物を用いたインク組成物は、経時保存中に加水分解して(メタ)アクリルアミドを生成する問題がある。前記(メタ)アクリルアミドは、生物への安全性を高める観点から低減されることが求められている。また、上記文献いずれにも、経時後に吐出を再開する際の吐出のしやすさである吐出回復性及びインク組成物から得た画像(膜)の柔軟性に関しては何ら開示されておらず、改良の余地がある。さらに、インク組成物の硬化性に関しても、まだ改良の余地がある。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、形成した画像の柔軟性、インク組成物の保存安定性、吐出回復性、及び硬化性を同時に満足させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
項1.(成分A)一般式(1)で表される重合性化合物、(成分B)(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能重合性化合物、(成分C)光重合開始剤、(成分D)色材及び(成分E)水を含有するインク組成物。
【0007】
【化1】



一般式(1)
【0008】
(一般式(1)中、Zは3〜6価のポリオールから、水酸基の水素原子をn個除いたポリオール残基を表す。Rは水素原子又はメチル基を表す。nは3〜6の整数を表す。)
項2.前記一般式(1)におけるZが、グリセリン、エリスリトール、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールから、水酸基の水素原子をn個除いたポリオール残基である、項1に記載のインク組成物。
項3.前記(成分B)が下記一般式(2)で表される構造である、項1又は項2に記載のインク組成物。
【0009】
【化2】



一般式(2)
【0010】
(一般式(2)中、R11は水素原子又はメチル基を表し、R12はアルキレン基を表し、R13はアシル基、水酸基、3級アミノ基、第4級アンモニウム基又はスルホ基を表す。)
項4.前記(成分A)と(成分B)との質量比が、[(成分A):(成分B)]=[10:90]〜[70:30]の範囲である、項1〜項3のいずれか1項に記載のインク組成物。
項5.インク組成物全量に対して、前記(成分A)を1〜14質量%含む、項1〜項4のいずれか1項に記載のインク組成物。
項6.インク組成物全量に対して、前記(成分B)を6〜35質量%含む、項1〜項5のいずれか1項に記載のインク組成物。
項7.インクジェット記録用である、項1〜項6のいずれか1項に記載のインク組成物。
項8.項1〜項7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、前記付与したインク組成物に活性エネルギー線を照射する照射工程と、を含む画像形成方法。
項9.前記インク付与工程が、インクジェット法によりインク組成物を付与する工程である、項8に記載の画像形成方法。
【0011】
本明細書において「〜」とは、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、形成した画像の柔軟性、インク組成物の保存安定性、吐出回復性、及び硬化性を同時に満足させるインク組成物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】
<インク組成物>
本発明のインク組成物は、(成分A)一般式(1)で表される重合性化合物、(成分B)(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能重合性化合物、(成分C)光重合開始剤、(成分D)色材及び(成分E)水を含有する。
【0014】
【化3】



一般式(1)
【0015】
(一般式(1)中、Zは3〜6価のポリオールから、水酸基の水素原子をn個除いたポリオール残基を表す。Rは水素原子又はメチル基を表す。nは3〜6の整数を表す。)
【0016】
以下、本発明のインク組成物を詳しく説明をする。
【0017】
((成分A)一般式(1)で表される重合性化合物)
【0018】
本発明のインク組成物は、(成分A)一般式(1)で表される重合性化合物を含有する。
【0019】
【化4】



一般式(1)
【0020】
(一般式(1)中、Zは3〜6価のポリオールから、水酸基の水素原子をn個除いたポリオール残基を表す。Rは水素原子又はメチル基を表す。nは3〜6の整数を表す。)
【0021】
前記一般式(1)において、Rは水素原子又はメチル基を表すが、水素原子であることが好ましい。
【0022】
前記一般式(1)において、Zは3〜6価のポリオールから、水酸基の水素原子をn個除いたポリオール残基を表す。前記ポリオールは、3〜5価のポリオールであることが更に好ましく、3〜4価のポリオールであることが特に好ましい。
前記ポリオールは、炭素数3〜12が好ましく、炭素数4〜10が更に好ましく、炭素数4〜6が特に好ましい。前記ポリオールは、分子内にエーテル結合を含んでいてもよい。
前記ポリオールの具体例としては、グリセリン、エリスリトール、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられ、特に、グリセリン、エリスリトール、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールが好ましい。
【0023】
一般式(1)中のnは3〜6の整数を表すが、3〜5が好ましく、3又は4が特に好ましい。
【0024】
本発明のインク組成物における(成分A)の含有量は、1〜45質量%が好ましく、1〜14質量%が更に好ましく、1〜10質量%が特に好ましい。
【0025】
(成分A)の具体例として重合性化合物1〜重合性化合物7を下記に示す。
【0026】
【化5】



【0027】
(成分A)は、例えば、以下の三工程で合成することができる。
(第一工程)アクリロニトリルとポリオールとの反応によりポリシアノ化合物を得る工程、
(第二工程)ポリシアノ化合物の還元によりポリアミン化合物を得る工程、
(第三工程)ポリアミン化合物とアクリル酸クロリド等との反応により多官能アクリルアミド化合物を得る工程。
前記いずれの工程の反応も、公知の反応である。
【0028】
((成分B)(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能重合性化合物)
【0029】
本発明のインク組成物は、(成分B)(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能重合性化合物を含有する。ここで「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミドまたはメタクリルアミドを意味する。
(成分B)としては、下記一般式(2)で表されるアクリルアミド構造を有する単官能重合性化合物が好ましい。
【0030】
【化6】



一般式(2)
【0031】
(一般式(2)中、R11は水素原子又はメチル基を表し、R12はアルキレン基を表し、R13はアシル基、水酸基、3級アミノ基、第4級アンモニウム基又はスルホ基を表す。)
【0032】
一般式(2)中のR11は水素原子又はメチル基を表すが、水素原子がより好ましい。
【0033】
一般式(2)中のR12がアルキレン基であるとき、該アルキレン基としては、炭素数1〜6が好ましく、炭素数2〜4が更に好ましく、炭素数2又は3が特に好ましい。前記アルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基等が挙げられる。前記アルキレン基は置換基を有していても有していなくてもよい。
【0034】
一般式(2)におけるR12のアルキレン基が有していてもよい置換基としては、メチル基、又はヒドロキシメチル基が挙げられる。
【0035】
一般式(2)中のR13がアシル基(−CO−R’、R’はアルキル基)である場合、該アシル基は、炭素数2〜4が好ましく、炭素数2又は3が更に好ましく、炭素数2が特に好ましい。前記アシル基の具体例としては、−COCHが挙げられる。
【0036】
一般式(2)中のR13が3級アミノ基であるとき、該3級アミノ基は、−NR''(R''は置換基)で表される。前記3級アミノ基のR''で表される2つの置換基は、それぞれ直鎖または分岐の炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4が更に好ましく、炭素数1又は2が特に好ましい。前記−NR''における2つの置換基R''は、同じであっても各々異なっていてもよい。前記3級アミノ基の具体例としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基が挙げられる。
【0037】
一般式(2)中のR13が第4級アンモニウム基である場合、該第4級アンモニウム基は、−NR'''(R'''は置換基)で表される。前記4級アンモニウム基のR'''で表される3つの置換基は、それぞれ直鎖または分岐の炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4が更に好ましく、炭素数1又は2が特に好ましい。前記3つの置換基R'''は、同じであっても各々異なっていてもよい。前記第4級アンモニウム基の具体例としては、トリメチルアンモニウム基、トリエチルアンモニウム基が挙げられる。
【0038】
一般式(2)中のR13がスルホ基である場合、該スルホ基としては、スルホ基(−SOH)、又はスルホ基の塩(−SO(XはLi、Na、K、アンモニウムカチオン、テトラメチルアンモニウムカチオン等))が挙げられる。
【0039】
一般式(2)中のR13は、アシル基、水酸基、ジアルキルアミノ基であることが好ましく、水酸基であることがより好ましい。
【0040】
本発明のインク組成物における(成分B)の含有量は、1〜45質量%が好ましく、6〜35質量%が更に好ましく、10〜30質量%が特に好ましい。
【0041】
本発明のインク組成物中における(成分A)と(成分B)との質量比は、[(成分A):(成分B)]=[10:90]〜[70:30]の範囲であることが好ましく、[(成分A):(成分B)]=[15:85]〜[65:35]であることが更に好ましく、[(成分A):(成分B)]=[20:80]〜[55:45]であることが特に好ましい。
【0042】
前記一般式(2)で表される(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能重合性化合物の具体例としては、下記例示化合物(B−1)〜(B−10)等が挙げられる。
【0043】
【化7】



【0044】
((成分C)光重合開始剤)
【0045】
本発明のインク組成物は、光重合開始剤を含有する。前記光重合開始剤としては、公知の光重合開始剤を特に制限なく使用することができるが、水溶性の光重合開始剤又は水不溶性の光重合開始剤の水分散物が好ましく、水溶性の光重合開始剤がより好ましい。尚、光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%溶解することを意味する。前記水溶性の光重合開始剤は、25℃において蒸留水に1質量%溶解することが更に好ましく、3質量%溶解することが特に好ましい。
【0046】
本発明のインク組成物で使用され得る光重合開始剤としては、芳香族ケトン類、アシルホスフィン化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機化酸化物、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。
【0047】
芳香族ケトン類、アシルホスフィンオキシド化合物、及び、チオ化合物の好ましい例としては、「RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY」,J.P.FOUASSIER,J.F.RABEK(1993)、pp.77〜117記載のベンゾフェノン骨格又はチオキサントン骨格を有する化合物等が挙げられる。より好ましい例としては、特公昭47−6416号公報記載のα−チオベンゾフェノン化合物、特公昭47−3981号公報記載のベンゾインエーテル化合物、特公昭47−22326号公報記載のα−置換ベンゾイン化合物、特公昭47−23664号公報記載のベンゾイン誘導体、特開昭57−30704号公報記載のアロイルホスホン酸エステル、特公昭60−26483号公報記載のジアルコキシベンゾフェノン、特公昭60−26403号公報、特開昭62−81345号公報記載のベンゾインエーテル類、特公平1−34242号公報、米国特許第4,318,791号、ヨーロッパ特許0284561A1号記載のα−アミノベンゾフェノン類、特開平2−211452号公報記載のp−ジ(ジメチルアミノベンゾイル)ベンゼン、特開昭61−194062号公報記載のチオ置換芳香族ケトン、特公平2−9597号公報記載のアシルホスフィンスルフィド、特公平2−9596号公報記載のアシルホスフィン、特公昭63−61950号公報記載のチオキサントン類、特公昭59−42864号公報記載のクマリン類等を挙げることができる。また、特開2008−105379号公報、特開2009−114290号公報に記載の重合開始剤も好ましい。また、加藤清視著「紫外線硬化システム」(株式会社総合技術センター発行:平成元年)の第65〜148頁に記載されている重合開始剤などを挙げることができる。
【0048】
これらのなかでも、本発明のインク組成物に好適な光重合開始剤は、芳香族ケトン類又はアシルホスフィンオキサイド化合物である。特に、p−フェニルベンゾフェノン(和光純薬工業社製)、Irgacure 819(BASF・ジャパン社製)、Darocur TPO(BASF・ジャパン社製)、Irgacure 369(BASF・ジャパン社製)、Irgacure 907(BASF・ジャパン社製)、Irgacure 2959(BASF・ジャパン社製)が好ましく、水溶性と加水分解耐性の観点から、Irgacure 2959(BASF・ジャパン社製)が最も好ましい。
【0049】
本発明のインク組成物は、光重合開始剤を1種単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。
本発明のインク組成物における光重合開始剤の含有量は、固形分換算で0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5〜10質量%が更に好ましく、1.0〜5質量%が特に好ましい。
【0050】
((成分D)色材)
【0051】
本発明のインク組成物は、色材を含む。色材としては、公知の染料、顔料等を特に制限なく用いることができる。中でも、インク着色性の観点から、水に殆ど不溶であるか、又は難溶である色材であることが好ましい。具体的には、各種顔料、分散染料、油溶性染料、J会合体を形成する色素等を挙げられるが、これらの中でも耐光性の観点から顔料であることが特に好ましい。
【0052】
本発明のインク組成物は、公知の有機顔料および無機顔料を特に制限なく用いることができる。
前記有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などが好ましい。前記アゾ顔料としては、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。前記多環式顔料としては、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、などが挙げられる。前記染料キレートとしては、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
【0053】
前記無機顔料としては、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、が挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましく、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを用いることができる。
【0054】
本発明のインク組成物に用いることができる顔料として、具体的には特開2007−100071号公報の段落番号[0142]〜[0145]に記載の顔料などが挙げられる。
【0055】
本発明のインク組成物における色材は、1種単独で使用してもよく、また、上記の各群内もしくは各群間より複数種を選択して組み合わせて使用してもよい。
本発明のインク組成物中における色材の含有量は、色濃度、粒状性、インク安定性、吐出信頼性の観点から、インク組成物の全質量に対して、0.5〜20質量%が好ましく、1〜15質量%が更に好ましく、2〜10質量%が特に好ましい。
【0056】
(分散剤)
本発明のインク組成物において、色材として顔料を用いる場合、分散剤によって水系媒体に分散された着色粒子分散物であることが好ましい。前記分散剤としては、ポリマー分散剤でも低分子の界面活性剤型分散剤でもよい。また、ポリマー分散剤としては水溶性ポリマー分散剤でも水不溶性ポリマー分散剤の何れでもよい。さらに、前記着色粒子分散物は、顔料をポリマー分散剤によって水系媒体に分散させた後、架橋剤を添加してポリマー分散剤同士を架橋させて得られる、架橋ポリマーで被覆された着色粒子分散物であってもよい。
本発明のインク組成物においては、顔料粒子の分散安定性とインクジェット法に適用した場合の吐出性との観点から、水不溶性ポリマー分散剤または架橋ポリマーで被覆された着色粒子分散物であることが好ましい。
【0057】
(水不溶性ポリマー分散剤)
本発明のインク組成物は、必要に応じて、顔料を分散可能とする水不溶性ポリマー分散剤を含有することができる。前記水不溶性ポリマーは、顔料を分散可能であれば特に制限は無く、公知の水不溶性ポリマー分散剤を用いることができる。水不溶性ポリマー分散剤は、疎水性の構成単位と親水性の構成単位とからなるポリマーである。
【0058】
前記疎水性の構成単位となるモノマーとしては、スチレン系モノマー、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
前記親水性構成単位となるモノマーは、親水性基を含むモノマーであれば特に制限はなく、親水性基としてはノニオン性基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等を挙げることができる。尚、ノニオン性基としては、水酸基、(窒素原子が無置換の)アミド基、アルキレンオキシド重合体(例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等)に由来する基、糖アルコールに由来する基等が挙げられる。
親水性構成単位は、分散安定性の観点から、少なくともカルボキシル基を含むことが好ましく、ノニオン性基とカルボキシル基とを共に含むこともまた好ましい。
【0059】
水不溶性ポリマー分散剤として、具体的には、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、スチレン−マレイン酸共重合体等が挙げられる。
ここで「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸またはメタクリル酸を意味する。
【0060】
水不溶性ポリマー分散剤は、顔料の分散安定性の観点から、カルボキシル基を含むビニルポリマーであることが好ましく、疎水性の構成単位として少なくとも芳香族基含有モノマーに由来する構成単位を有し、親水性の構成単位としてカルボキシル基を含む構成単位を有するビニルポリマーであることがより好ましい。
【0061】
また、前記水不溶性ポリマー分散剤の重量平均分子量は、顔料の分散安定性の観点から、3,000〜200,000が好ましく、5,000〜100,000がより好ましく、5,000〜80,000が更に好ましく、10,000〜60,000が特に好ましい。
【0062】
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。
【0063】
分散剤の含有量は、顔料に対して10〜100質量%であることが好ましく、20〜70質量%が更に好ましく、30〜50質量%が特に好ましい。
分散剤の含有量が、顔料に対して上記範囲であることで、顔料粒子が適量の分散剤で被覆され、分散性、分散安定性、着色性に優れる着色粒子を得られる。
【0064】
前記着色粒子は、前記水不溶性ポリマー分散剤に加えて、その他の分散剤を含んでいてもよい。例えば、従来公知の水溶性低分子分散剤や、水溶性ポリマー等を用いることができる。前記水不溶性ポリマー分散剤以外の分散剤の含有量は、前記分散剤の含有量の範囲内で用いることができる。
【0065】
本発明のインク組成物における色材は、前記顔料および前記水不溶性ポリマー分散剤を含んで構成されていることが好ましく、顔料の表面の少なくとも一部が水不溶性ポリマー分散剤で被覆されて構成されている着色粒子であることが好ましい。前記着色粒子は、例えば、顔料、分散剤、必要に応じて溶媒(好ましくは有機溶剤)等を含む混合物を、分散機により分散することで、着色粒子分散物として得ることができる。
【0066】
前記着色粒子分散物は、例えば、前記顔料と前記水不溶性ポリマー分散剤と該分散剤を溶解または分散する有機溶剤との混合物に、塩基性物質を含む水溶液を加える工程(混合・水和工程)の後、前記有機溶剤を除く工程(溶剤除去工程)を設けて分散物として製造することができる。この方法によれば、顔料が微細に分散され、保存安定性に優れた着色粒子分散物を得ることができる。
【0067】
前記着色粒子分散物の体積平均粒径としては、10〜200nmが好ましく、10〜150nmが更に好ましく、10〜100nmが特に好ましい。体積平均粒径が200nm以下であることで色再現性が良好になり、さらにインクジェット法の場合には打滴特性が良好になる。また、体積平均粒径が10nm以上であることで、耐光性が良好になる。
また、色材(または着色粒子)の粒径分布に関しては、特に制限は無く、広い粒径分布又は単分散性の粒径分布のいずれであってもよい。また、単分散性の粒径分布を持つ色材を、2種以上混合して使用してもよい。
尚、色材(または着色粒子)の体積平均粒径および粒径分布は、例えば、光散乱法を用いて測定することができる。
本発明のインク組成物において、上記色材(または着色粒子)は1種単独で、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0068】
((成分E)水)
本発明のインク組成物は、(成分E)水を含有する。本発明のインク組成物においては、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。本発明のインク組成物における水の含有率は、10〜95質量%であることが好ましく、30〜90質量%であることが更に好ましく、50〜80質量%であることが特に好ましい。
【0069】
(水溶性有機溶剤)
本発明のインク組成物は、必要に応じて、水溶性有機溶剤を含有していても良い。水溶性有機溶剤は、乾燥防止あるいは浸透促進の効果が期待できる。乾燥防止剤は、噴射ノズルのインク吐出口付近に付着したインク組成物が、乾燥固化してインク吐出口を目詰まりさせてしまうのを防止するために用いる。乾燥防止剤としては、蒸気圧が水よりも低い水溶性有機溶剤が好適である。浸透促進剤は、インク組成物の紙への浸透性を高める目的で用いる。
【0070】
水溶性有機溶剤の例としては、例えば、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、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−イソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、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−イソプロピルエーテル、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−イソプロピルエーテル、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。
【0071】
乾燥防止の目的としては、多価アルコール類が有用である。例えば、グリセリン、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、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、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0072】
浸透促進の目的としては、脂肪族ジオールが好適である。脂肪族ジオールとしては、例えば、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールが好ましい例として挙げることができる。
【0073】
また、水溶性有機溶剤としては、記録媒体におけるカール発生抑制の点から、下記構造式(X)で表される化合物の少なくとも1種を含有することが好ましい。
【0074】
【化8】



【0075】
構造式(X)において、l、m、およびnは、それぞれ独立に1以上の整数を表し、l+m+n=3〜15を満たし、l+m+nは3〜12の範囲が好ましく、3〜10の範囲がより好ましい。l+m+nの値は、3以上であると良好なカール抑制力を示し、15以下であると良好な吐出性が得られる。構造式(X)中、AOは、エチレンオキシ(EO)およびプロピレンオキシ(PO)の少なくとも一方を表し、中でもプロピレンオキシ基が好ましい。前記(AO)、(AO)、および(AO)における各AOはそれぞれ同一でも異なってもよい。
以下、前記構造式(X)で表される化合物の例を示す。尚、例示化合物中、「POP(3)グリセリルエーテル」との記載は、グリセリンにプロピレンオキシ基が合計で3つ結合したグリセリルエーテルであることを意味し、他の記載についても同様である。
【0076】
【化9】



【0077】
さらに、水溶性有機溶剤は、記録媒体におけるカール発生抑制の点から、以下に例示する水溶性有機溶剤であることもまた好ましい。
・n−CO(AO)−H(AO=EO又はPOで、比率はEO:PO=1:1)
・n−CO(AO)10−H(AO=EO又はPOで、比率はEO:PO=1:1)
・HO(AO)40−H(AO=EO又はPOで、比率はEO:PO=1:3)
・HO(AO)55−H(AO=EO又はPOで、比率はEO:PO=5:6)
・HO(PO)−H
・HO(PO)−H
・1,2−ヘキサンジオール
【0078】
前記構造式(X)で表される化合物および上記例示化合物の全水溶性有機溶剤中に占める含有割合は、3質量%以上が好ましく、4質量%以上がより好ましく、更に5質量%以上が好ましい。前記範囲とすることにより、インクの安定性や吐出性を悪化させずにカールを抑制することができる。
【0079】
水溶性有機溶剤は、1種単独で使用しても、2種類以上混合して使用してもよい。
また、水溶性有機溶剤の含有量は、インク組成物中に対して0〜40質量%が好ましく、0〜20質量%が更に好ましく、0〜10質量%が特に好ましい。
【0080】
(樹脂粒子)
本発明のインク組成物は、必要に応じて、樹脂粒子の少なくとも1種を含有することができる。
【0081】
前記樹脂粒子としては、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。
【0082】
前記樹脂粒子の重量平均分子量は、1万〜20万であることが好ましく、10万〜20万が更に好ましい。
前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm〜1μmであることが好ましく、15〜200nmが更に好ましく、20〜50nmが特に好ましい。
前記樹脂粒子のガラス転移温度は、30℃以上であることが好ましく、40℃以上が更に好ましく、50℃以上が特に好ましい。
【0083】
前記樹脂粒子の含有量は、インク組成物に対して0〜20質量%が好ましく、0〜10質量%が更に好ましく、0〜5質量%が特に好ましい。
また、前記樹脂粒子の粒径分布は、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。
【0084】
(界面活性剤)
本発明のインク組成物は、必要に応じて、表面張力調整剤として少なくとも1種の界面活性剤を含有することができる。
前記界面活性剤としては、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。更に、上記の分散剤(高分子分散剤)を界面活性剤として用いてもよい。
本発明のインク組成物においては、ノニオン性界面活性剤が好ましく、中でも特にアセチレングリコール誘導体が好ましい。
【0085】
本発明のインク組成物が界面活性剤(表面張力調整剤)を含有する場合、インクジェット法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の界面活性剤を含有するのが好ましく、更に好ましくは20〜45mN/mであり、特に好ましくは25〜40mN/mである。
本発明のインク組成物中における界面活性剤の含有量としては、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いが、1質量%以上が好ましく、1〜10質量%が更に好ましく、1〜3質量%が特に好ましい。
【0086】
(その他の成分)
インク組成物は、上記の成分に加え、必要に応じて、その他成分として各種の添加剤を含有することができる。
その他成分としては、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、キレート剤、固体湿潤剤等の公知の各種添加剤が挙げられる。
【0087】
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
【0088】
褪色防止剤としては、各種の有機系および金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。有機系の褪色防止剤としては、ハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類などが挙げられる。金属錯体系の褪色防止剤としては、ニッケル錯体、亜鉛錯体などが挙げられる。
【0089】
防黴剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ナトリウムピリジンチオン−1−オキシド、p−ヒドロキシ安息香酸エチルエステル、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、ソルビン酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。前記防黴剤は、インク組成物中に0.02〜1.00質量%の範囲で含有するのが好ましい。
【0090】
pH調整剤としては、調合されるインク組成物に悪影響を及ぼさずにpHを所望の値に調整できる化合物であれば特に制限はない。例えば、アルコールアミン類(例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールなど)、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)、アンモニウム水酸化物(例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物など)、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩などが挙げられる。
【0091】
防錆剤としては、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。
【0092】
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。
【0093】
キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。
【0094】
本発明者らは、(成分A)一般式(1)で表される重合性化合物、(成分B)(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能重合性化合物、(成分C)光重合開始剤、(成分D)色材及び(成分E)水を含有するインク組成物を用いることにより、本発明の効果が得られることを見出した。
このメカニズムは十分に明らかになっていないが、本発明者らは以下のように推察している。即ち、(成分A)のポリオール残基と(メタ)アクリルアミド基との連結基をプロピレン基とすることで、加水分解を抑制でき、インク組成物の保存安定性が向上したものと推察する。また、3官能以上の重合性化合物(成分A)を用いることで重合性が向上し、硬化性が向上すると考えられる。更に、単官能重合性化合物(成分B)を用いることで、インク組成物を吐出した後、吐出部分を放置している間に、インク組成物から水が蒸発して濃縮した際の粘度上昇を緩和しているため、吐出回復性が向上したものと推察する。さらに、インク組成物に(成分A)を単独で用いると、架橋構造が強固に形成され硬化膜が脆くなってしまうが、(成分A)と(成分B)とを併用することで、硬化膜中の架橋度密度を低下させることができ、この結果、硬化膜に適度な柔軟性を付与できたものと推察する。尚、上記メカニズムは推察であり、本発明は上記メカニズムに限定されるものではない。
【0095】
<画像形成方法>
本発明の画像形成方法は、前記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、前記付与したインク組成物に活性エネルギー線を照射する照射工程とを含む。
【0096】
(記録媒体)
本発明の画像形成方法に適用し得る記録媒体としては、特に制限はなく、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、軟包装に用いられる各種非吸収性樹脂材料、樹脂材料を板状に成形した樹脂基板、あるいは樹脂材料をフィルム状に成形した樹脂フィルムを用いることができる。前記樹脂フィルムとしては、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、ONyフィルム、PVCフィルム、PEフィルム、TACフィルム等を挙げることができる。その他、記録媒体として使用し得る樹脂としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ABS、ポリアセタール、PVA、ゴム類などが挙げられる。また、金属類や、ガラス類も記録媒体として使用可能である。
【0097】
(インク付与工程)
本発明の画像形成方法におけるインク付与工程では、前記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。例えば、凸版法、平版法、凹版法、孔版法、インクジェット法等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との観点から、インクジェット法によってインク組成物を付与する工程であることが好ましい。
【0098】
(インクジェット法)
インクジェット法では、インク組成物にエネルギーを供与することにより、ヘッドからインク組成物を吐出し、記録媒体上に着色画像を形成する。
【0099】
本発明の画像形成方法に用いるインクジェット法は、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方式等のいずれであっても適用することができる。
また、インクジェット法は、オンデマンド方式とコンティニュアス方式のいずれでもよい。さらに、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法には、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。
【0100】
またインクジェット法として、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できる。
なお、本発明の画像形成方法では、特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105に記載のインクジェット法が適用できる。
【0101】
(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工程を含む。活性エネルギー線の照射により、重合性化合物が硬化して色材を含む硬化膜を形成し、画像を定着させることができる。
【0102】
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、赤外光などが使用される。活性エネルギー線の波長としては、例えば、200〜600nmであることが好ましく、250〜450nmが更に好ましく、250〜400nmが特に好ましい。
活性エネルギー線の出力は、5000mJ/cm以下であることが好ましく、10〜4000mJ/cmが更に好ましく、20〜3000mJ/cmが特に好ましい。
【0103】
活性エネルギー線源は、水銀ランプやガス・固体レーザー等が公知である。紫外線光硬化型インクジェット記録用インクの硬化に使用される光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプが主に利用されている。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。更に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)およ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できる。特に、紫外線源を要する場合、紫外LEDおよび紫外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。
本発明の画像形成方法に用いられる活性エネルギー線源は、水銀ランプ又はメタルハライドランプであることが好ましい。
【0104】
(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、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あっても後であってもよいが、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。
【0105】
インク乾燥は、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。例えば、ヒータ等による加熱やドライヤ等による送風、あるいはこれらを組み合わせた方法で行うことができる。
【実施例】
【0106】
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」および「%」は質量基準である。
【0107】
(ポリマー分散剤P−1の合成)
攪拌機、冷却管を備えた1000mlの三口フラスコにメチルエチルケトン88gを加えて窒素雰囲気下で72℃に加熱し、ここにメチルエチルケトン50gにジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート0.85g、ベンジルメタクリレート60g、メタクリル酸10g、及びメチルメタクリレート30gを溶解した溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間反応した後、メチルエチルケトン2gにジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート0.42gを溶解した溶液を加え、78℃に昇温して4時間加熱した。得られた反応溶液は大過剰量のヘキサンに2回再沈殿し、析出した樹脂を乾燥し、ポリマー分散剤P−1を96g得た。
得られた樹脂の組成は、H−NMRで確認し、GPCより求めた重量平均分子量(Mw)は44,600であった。さらに、JIS規格(JISK0070:1992)に記載の方法により酸価を求めたところ、65.2mgKOH/gであった。
【0108】
(樹脂被覆顔料の分散物の調製)
−樹脂被覆シアン顔料分散物−
ピグメント・ブルー15:3(フタロシアニンブルーA220、大日精化(株)製)10部と、上記ポリマー分散剤P−1を5部と、メチルエチルケトン42部と、1mol/L NaOH水溶液5.5部と、イオン交換水87.2部とを混合し、ビーズミルにより0.1mmφジルコニアビーズを用いて2〜6時間分散した。
得られた分散物を減圧下、55℃でメチルエチルケトンを除去し、更に一部の水を除去することにより、顔料濃度が10.2質量%の樹脂被覆シアン顔料の分散物(着色粒子)を得た。
【0109】
−樹脂被覆マゼンタ顔料分散物−
上記樹脂被覆シアン顔料分散物の調製において、顔料として用いたフタロシアニンブルーA220の代わりに、Chromophthal Jet Magenta DMQ(ピグメント・レッド122、BASF・ジャパン社製)を用いた以外は上記と同様にして樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物(着色粒子)を得た。
【0110】
−樹脂被覆イエロー顔料分散物−
上記樹脂被覆シアン顔料分散物の調製において、顔料として用いたフタロシアニンブルーA220の代わりに、Irgalite Yellow GS(ピグメント・イエロー74、BASF・ジャパン社製)を用いた以外は上記と同様にして樹脂被覆イエロー顔料の分散物(着色粒子)を得た。
【0111】
(重合性化合物の合成)
−重合性化合物1の合成−
(第一工程)
500mlの三口フラスコにグリセリン10.0g、トルエン100ml、および50%水酸化カリウム水溶液7.3gを加えて水浴下で攪拌した。次に、アクリロニトリル43.2gを、フラスコ内の温度を20〜25℃に保ちながら2時間かけて滴下した。滴下後、1.5時間攪拌した後、得られた反応混合物を分液して水層を除いた。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加えて十分に乾燥させた後、セライトろ過を行った。ろ液を減圧濃縮することによりポリシアノ体25.9g(収率95%)を得た。得られたポリシアノ体は、特に精製することなく次の還元反応に用いた。
(第二工程)
1Lオートクレーブに、先に得られたポリシアノ体25.0g、Ni触媒(Raney Ni2400、W. R. Grace & Co.社製)25.0g、メタノール300ml、および25%アンモニア水300mlを加えて攪拌した。オートクレーブ内を窒素置換した後、5MPaの水素を導入して、25℃で16時間反応させた。得られた反応液をセライト濾過してNi触媒を除いた。濾液を減圧濃縮することによりポリアミン体24.5g(収率98%)を得た。得られたポリアミン体は、特に精製することなく次の反応に用いた。
(第三工程)
1Lの三口フラスコに先に得られたポリアミン体24.0g、トリエチルアミン41.5g、およびクロロホルム300mLを加えて氷浴下で攪拌した。次に、アクリル酸クロリド29.7gをフラスコ内の温度を10℃以下に保ちながら滴下した。滴下後、室温で2時間攪拌した。得られた反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液300mlを加えて分液を行い、水層をクロロホルム300mlで3回抽出した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加えて十分に乾燥させた後、セライトろ過を行った。ろ液を減圧濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:メタノール=85:15)により精製して、目的の重合性化合物1を20.5g(無色液体、収率53%)得た。上記3工程の収率は49%であった。以下に合成スキームを表す。
【0112】
【化10】



【0113】
―重合性化合物2の合成―
第一工程において、グリセリンの替わりにエリスリトール9.9gを加えた以外は、前記重合性化合物1の合成例と同様にして重合性化合物2(白色固体)を合成した。3工程の収率は53%であった。
【0114】
【化11】



【0115】
―重合性化合物3の合成―
第一工程において、グリセリンの替わりにキシリトール9.9gを加えた以外は、前記重合性化合物1の合成例と同様にして重合性化合物3(無色液体)を合成した。3工程の収率は24%であった。
【0116】
【化12】



【0117】
―重合性化合物4の合成―
第一工程において、グリセリンの替わりにD−マンニトール9.9gを加えた以外は、前記重合性化合物1の合成例と同様にして重合性化合物4(無色液体)を合成した。3工程の収率は15%であった。
【0118】
【化13】



【0119】
―重合性化合物6の合成―
第一工程において、グリセリンの替わりにペンタエリスリトール11.1gを加えた以外は、前記重合性化合物1の合成例と同様にして重合性化合物6(白色固体)を合成した。3工程の収率は45%であった。
【0120】
【化14】



【0121】
―重合性化合物7の合成―
第一工程において、グリセリンの替わりにジペンタエリスリトール13.8gを加えた以外は、前記重合性化合物1の合成例と同様にして重合性化合物7(無色液体)を合成した。3工程の収率は19%であった。
【0122】
【化15】



【0123】
―比較重合性化合物1の合成―
特開2005−314610号公報を参考にして、公知の合成方法を組み合わせて比較重合性化合物1(下記構造)を合成した。
【0124】
【化16】



【0125】
−比較重合性化合物2の合成−
特開2005−314610号公報を参考にして、公知の合成方法を組み合わせて比較重合性化合物2(下記構造)を合成した。
【0126】
【化17】



【0127】
<実施例1>
(シアンインク(C−1)の調製)
下記インク処方となるように、上記多官能重合性化合物、単官能重合性化合物、開始剤、樹脂被覆シアン顔料分散物、界面活性剤、及びイオン交換水を混合した後、5μmメンブランフィルタでろ過することでシアンインク(C−1)を調製した。
−インク処方−
・(成分A)重合性化合物1 ・・・ 10%
・(成分B)ヒドロキシエチルアクリルアミド(興人社製) ・・・ 10%
・(成分C)イルガキュア2959(BASF・ジャパン社製)・・・ 3%
・(成分D)樹脂被覆シアン顔料分散物 ・・・ 6%
・オルフィンE1010(日信化学(株)製) ・・・ 1%
・(成分E)イオン交換水 ・・・ 全体で100%となるように添加。
【0128】
pHメーターWM−50EG(東亜DKK(株)製)を用いて、シアンインク(C−1)のpH(25℃)を測定したところ、pH値は8.5であった。
【0129】
<実施例2>
(イエローインク(Y−1)の調製)
上記シアンインク(C−1)の調製において、樹脂被覆シアン顔料の分散物の代わりに、樹脂被覆イエロー顔料の分散物を用いた以外は上記と同様にしてイエローインク(Y−1)を調製した。pH値は8.5であった。
【0130】
<実施例3>
(マゼンタインク(M−1)の調製)
上記シアンインク(C−1)の調製において、樹脂被覆シアン顔料の分散物の代わりに、樹脂被覆マゼンタ顔料の分散物を用いた以外は上記と同様にしてマゼンタインク(M−1)を調製した。pH値は8.5であった。
【0131】
<実施例4>
(ブラックインク(K−1)の調製)
上記シアンインク(C−1)の調製において、樹脂被覆シアン顔料の分散物の代わりに、カーボンブラック分散物CAB−O−JETTM200(CABOT社製)を用いた以外は上記と同様にしてブラックインク(K−1)を調製した。pH値は8.5であった。
【0132】
<実施例5〜15>
実施例1において、(成分A)及び(成分B)の種類及び添加量を表1に記載のように変更した以外は実施例1と同様にして、実施例5〜実施例15のインク組成物(C−2)〜(C−12)を調製した。
【0133】
<比較例1〜3>
実施例1において、重合性化合物1の代わりに、比較重合性化合物1又は比較重合性化合物2を用い、(成分B)の種類及び添加量を表1に記載のように変更した以外は実施例1と同様にして、比較例1〜比較例3のインク組成物(RC−1)〜(RC−3)を調製した。
【0134】
[評価]
上記で得られたインク組成物について、以下のようにしてインク組成物の経時安定性、硬化性、吐出回復性、及び形成した画像の柔軟性評価を行った。結果を表1に示す。
【0135】
[インクの経時安定性評価]
上記で得られたインク組成物をサンプル瓶に入れて密閉した後、60℃の恒温槽にて2週間経時保存した。2週間後に恒温槽から取り出し、インク組成物中のアクリルアミドの含有量を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量した。
−評価基準−
A:アクリルアミドの含有量が検出限界以下(10ppm未満)であった。
B:アクリルアミドの含有量が10ppm以上500ppm未満であった。
C:アクリルアミドの含有量が500ppm以上であった。
【0136】
[硬化性評価]
(株)リコー製GELJET GX5000プリンターヘッドを用意し、96本のノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)を、ステージの移動方向(副走査方向)と直交する方向に合わせ、プリンターヘッドをインクジェット装置に固定した。前記プリンターヘッドに繋がる貯留タンクには、上記実施例1〜15、または比較例1〜3で調製したインク組成物を充填した。
記録媒体として塩化ビニルフィルム(P280RW、リンテック社製)を用意し、ヘッドのノズル配列方向(走査方向)に対して直交方向(主走査方向)に移動するステージに貼り付けた。
ステージを211mm/secで搬送方向(副走査方向)に移動させながら、インク滴量3.4pL、吐出周波数10kHz、ノズル配列方向×搬送方向=75×1200dpiにて、1ノズル当り2000発打滴し、96本のラインを搬送方向に対して平行に印画した。このとき、すべてのノズルが吐出されていることを確認した。
印画後、Deep UVランプ(ウシオ電機(株)製、SP−7)を用いて600mJ/cmになるように露光し、ベタ画像が形成された評価用サンプルを作製した。
未印画の特菱アート両面N(三菱製紙製)を文鎮(重量470g、サイズ15mm×30mm×120mm)に巻きつけ(未印画の特菱アートと評価サンプルが接触する面積は150mm)、上記ベタ画像が形成された評価用サンプルの印画面を3往復擦った(荷重260kg/mに相当)。擦った後の印画面を目視により観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
−評価基準−
A:印画面に画像(色材)のはがれはなかった。
B:印画面に画像(色材)のはがれがわずかに認められた。
C:印画面に画像(色材)の実用上問題になるレベルのはがれが生じた。
【0137】
[吐出回復性評価]
前記硬化性の評価で行った画像形成方法と同様にして、画像を形成した。インク吐出後、ヘッドをそのままの状態で5分から45分まで5分間隔で放置し、新しい記録媒体をステージに貼付し、再び同じ条件で打滴してラインを印画した。2000発打滴で96本のノズルすべてが吐出可能である放置時間を調べ、以下の評価基準に従って吐出回復性を評価した。放置時間が長いほど吐出回復性が良好である。
−評価基準−
A:45分の放置後、全てのノズルが吐出可能である。
B:30分以上45分未満の放置で、吐出不可のノズルがある。
C:20分以上30分未満の放置で、吐出不可のノズルがある。
D:20分未満の放置で、吐出不可のノズルがある。
【0138】
[柔軟性評価]
上記で得たベタ画像が形成された評価用サンプルの印画面同士が合わさるように1回、さらに裏面同士が合わさる向きに1回折り曲げ、印画面を目視で観察し、以下の評価基準で評価した。
−評価基準−
A:割れやはがれはなかった。
B:わずかに割れが生じたが、はがれはなかった。
C:割れとはがれが生じた。
【0139】
【表1】




【特許請求の範囲】
【請求項1】
(成分A)一般式(1)で表される重合性化合物、
(成分B)(メタ)アクリルアミド構造を有する単官能重合性化合物、
(成分C)光重合開始剤、
(成分D)色材及び
(成分E)水を含有するインク組成物。
【化1】



一般式(1)
(一般式(1)中、Zは3〜6価のポリオールから、水酸基の水素原子をn個除いたポリオール残基を表す。Rは水素原子又はメチル基を表す。nは3〜6の整数を表す。)
【請求項2】
前記一般式(1)におけるZが、グリセリン、エリスリトール、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールから、水酸基の水素原子をn個除いたポリオール残基である、請求項1に記載のインク組成物。
【請求項3】
前記(成分B)が下記一般式(2)で表される構造である、請求項1又は請求項2に記載のインク組成物。
【化2】



一般式(2)
(一般式(2)中、R11は水素原子又はメチル基を表し、R12はアルキレン基を表し、R13はアシル基、水酸基、3級アミノ基、第4級アンモニウム基又はスルホ基を表す。)
【請求項4】
前記(成分A)と(成分B)との質量比が、[(成分A):(成分B)]=[10:90]〜[70:30]の範囲である、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】
インク組成物全量に対して、前記(成分A)を1〜14質量%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】
インク組成物全量に対して、前記(成分B)を6〜35質量%含む、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。
【請求項7】
インクジェット記録用である、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】
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を記録媒体上に付与するインク付与工程と、前記付与したインク組成物に活性エネルギー線を照射する照射工程と、を含む画像形成方法。
【請求項9】
前記インク付与工程が、インクジェット法によりインク組成物を付与する工程である、請求項8に記載の画像形成方法。

【公開番号】特開2012−214561(P2012−214561A)
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−79372(P2011−79372)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】