説明

光硬化組成物、インク組成物、及び、インクジェット記録方法

【課題】高感度で硬化し、色再現性の良好な高画質の画像を形成することができ、保存安定性および吐出安定性が高い光硬化性組成物及びインク組成物を提供する。
【解決手段】i)下記一般式(I)で表される増感色素、(ii)重合開始剤、及び(iii)エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、を含有することを特徴とする光硬化性組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光硬化性組成物、インク組成物、およびインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【0002】
画像データ信号に基づき、紙などの被記録媒体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型及び溶融型熱転写方式、インクジェット方式などがある。電子写真方式は、感光体ドラム上に帯電及び露光により静電潜像を形成するプロセスを必要とし、システムが複雑となり、結果的に製造コストが高価になるなどの問題がある。また熱転写方式は、装置は安価であるが、インクリボンを用いるため、ランニングコストが高く、かつ廃材が出るなどの問題がある。
一方、インクジェット方式は、安価な装置で、且つ、必要とされる画像部のみにインクを吐出し被記録媒体上に直接画像形成を行うため、インクを効率良く使用でき、ランニングコストが安い。さらに、騒音が少なく、画像記録方式として優れている。
【0003】
紫外線などの活性放射線の照射により硬化可能なインク組成物(放射線硬化型インク組成物)、例えば、インクジェット記録用インク組成物としては、高感度で硬化し、高画質の画像を形成しうるものが求められている。このように組成物を高感度で硬化させることは、活性放射線の照射により高い硬化性が付与され、消費電力の低減や活性放射線発生器への負荷軽減による高寿命化という利点を有する。また、高感度により充分な硬化が達成されることから、未硬化の低分子化合物の揮発および未硬化低分子化合物による、形成された画像強度の低下などを抑制するという利点も有することになる。
【0004】
紫外線光による硬化型インクジェット方式は、比較的低臭気であり、速乾性、インク吸収性の無い被記録媒体への記録ができる点で、近年注目されつつある。
例えば光重合開始剤としては、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ミヒラーケトン、アントラキノン、アクリジン、フェナジン、ベンゾフェノン、2−エチルアントラキノン等が一般的に用いられてきた(例えば、非特許文献1および特許文献1参照)。
しかしながら、これらの光重合開始剤を用いた場合、光重合性組成物の硬化感度が低いので画像形成における像露光に長時間を要した。このため細密な画像の場合には、操作にわずかな振動があると良好な画質の画像が再現されず、さらに露光光源のエネルギー放射量を増大しなければならないために、それに伴う多大な発熱の放射を考慮する必要があった。
また従来、光重合開始剤と共に増感色素を用いることにより放射線硬化型の重合性化合物における、放射線に対する感度を高める方法が提案され、種々の重合開始系を使用することが開示されている。例えば増感色素として、チオキサントン系化合物を使用することが提案されている(特許文献1および特許文献2参照)。
【0005】
なお特に白インクにおいては、色再現性と感度の両立が難しく、例えば増感色素として上述のチオキサントン系化合物を使用すると、黄着色するため良好な白色画像を形成することができない。
このように十分な感度および良好な色相を有し、かつ保存安定性、吐出安定性が良好なインク組成物は得られていないのが現状である。
したがって低露光量の放射線に対しても高感度で硬化し、高画質の画像を形成することができ、且つ、保存安定性、吐出安定性、色再現性が良好なインク組成物が切望されている。
【非特許文献1】ブルース M.モンロー(Bruce M. Monroe)ら著,ケミカル レビュー(Chemical Reviews),第93巻,(1993年),p.435−448.
【特許文献1】特開平6−308727号公報
【特許文献2】特開昭56−143202号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、高感度で硬化し、色再現性の良好な高画質の画像を形成することができ、保存安定性および吐出安定性が高い光硬化性組成物を提供することを目的とする。
また本発明は、高感度、高色再現性、保存安定性および吐出安定性が良好な光硬化性組成物を用いたインク組成物、該インク組成物を用いたインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、特定の増感色素を含む光硬化性組成物が、良好な色再現性と高感度化を両立すること見出し、本発明を完成した。
本発明は特定の増感色素を用いた光開始系、特に、低露光量の放射線の照射に対しても高感度かつ、安定性に優れた光開始系を含有する光硬化性組成物である。また該光硬化性組成物はインクジェット記録用として用いられるインク組成物に好適に用いることができる。
前記目的を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1>(i)下記一般式(I)で表される増感色素、(ii)重合開始剤、及び(iii)エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、を含有することを特徴とする光硬化性組成物。
【0008】
【化1】

【0009】
一般式(I)において、R、R、R、R、R、及びRはそれぞれ独立に水素原子、または一価の置換基を表す。R、R、R、及び、Rは、それぞれ隣接する2つが互いに連結して環を形成していてもよい。R及びRは互いに連結して脂肪族環を形成してもよいが、芳香族環を形成することはない。
【0010】
<2>前記一般式(I)におけるR、R及びRの少なくとも一つが電子吸引性基であることを特徴とする前記<1>に記載の光硬化性組成物。
<3>前記一般式(I)におけるR、R及びRの少なくとも一つが電子供与性基であることを特徴とする前記<1>に記載の光硬化性組成物。
<4>前記一般式(I)におけるR、R及びRの少なくとも一つが電子吸引性基であることを特徴とする前記<3>に記載の光硬化性組成物。
【0011】
<5>前記<1>〜<4>のいずれかに記載の光硬化性組成物を用いることを特徴とするインク組成物。
<6>着色剤を含有することを特徴とする前記<5>に記載のインク組成物。
【0012】
<7>インクジェット記録用であることを特徴とする前記<5>または<6>に記載のインク組成物。
<8>(a)被記録媒体上に前記<5>〜<7>のいずれかに記載のインク組成物を吐出する工程、及び(b)吐出されたインク組成物に活性放射線を照射して、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。
【0013】
本発明の作用は明確ではないが、以下のように推定される。
本発明に用いられる増感色素は、一般的に使用されるチオキサントン系化合物よりも短波長化しており、可視光領域における吸収が殆どないため、効果を発現しうる量を添加してもインク組成物の色相に影響を与えず、良好な色再現性と高感度化を両立できたと考えられる。またチオキサントン系化合物よりも溶解性が高いため、硬化性組成物の溶液としての保存安定性に優れ、且つ、これを含有するインク組成物をインクジェット記録用として用いた場合、優れた吐出安定性が得られるものと考えられる。
このように、本発明においては、高感度化、高色再現性、良好な保存安定性および吐出安定性を両立できるものと考えられる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、高感度で硬化し、色再現性の良好な高画質の画像を形成することができ、保存安定性および吐出安定性が高い光硬化性組成物を提供することができる。
また本発明によれば、高感度、高色再現性、保存安定性および吐出安定性が良好な光硬化性組成物を用いたインク組成物、該インク組成物を用いたインクジェット記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
[インク組成物]
まず、本発明の光硬化性組成物について詳述する。
本発明の光硬化性組成物は、(i)一般式(I)で表される増感色素(以下、適宜、特定増感色素と称する場合がある。)、(ii)重合開始剤、及び(iii)エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、を含有する。
以下、本発明の光硬化性組成物に必須の成分について順次説明する。
【0016】
<(i)特定増感色素>
本発明の光硬化性組成物は、重合開始剤の活性光線照射による分解を促進させるために、下記一般式(I)で表される特定増感色素を含有する。
【0017】
【化2】

【0018】
一般式(I)において、R、R、R、R、R、及びRはそれぞれ独立に水素原子、または一価の置換基を表す。
【0019】
、R、R、R、R、及びRのすべてが、水素原子を表す場合がある。
、R、R、R、R、及びRが1価の置換基を表す場合の、1価の置換基としては、ハロゲン原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミド基、アリールアミノ基、ウレイド基、スルファモイルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、カルバモイル基、スルファモイル基、置換スルホニル基、アルコキシカルボニル基、ヘテロ環オキシ基、アゾ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、シリルオキシ基、アリールオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニルアミノ基、イミド基、ヘテロ環チオ基、置換スルフィニル基、置換ホスホリル基、アシル基、カルボキシ基又はスルホ基などが挙げられる。なかでも、より好ましくは、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基、カルボキシ基である。特に好ましくは、アルキル基、ハロゲン原子である。
【0020】
なお、一般式(I)におけるR、R、R、R、R、及びRが1価の置換基を表す場合のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基のような炭素数1〜8個のものが好ましく挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基がより好ましく、メチル基、エチル基が特に好ましい。
【0021】
同様に、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、イソプロポキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基のような炭素数1〜8個のものが好ましく挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、プロポキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が特に好ましい。
【0022】
また同様に、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができ、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子がより好ましく、塩素原子、臭素原子が特に好ましい。
【0023】
、R、R、及び、Rは、それぞれ隣接する2つが互いに連結して環を形成していてもよい。R及びRは互いに連結して脂肪族環を形成してもよいが、芳香族環を形成することはない。
【0024】
一般式(I)の好ましい態様として、R、R及びRの少なくとも一つが電子吸引性基である特定増感色素が挙げられる。
、RおよびRの複数又は全てが電子吸引性基であってもよいが、電子吸引性基の数としては好ましくは1〜2つ、さらに好ましくは1つである。
【0025】
電子吸引性基とは、ハメット値(Hammett置換基定数σp)が0より大きい置換基を意味する。電子吸引性基としては、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アシル基、スルフィニル基、スルホニル基、シアノ基、アミド基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、ニトロ基、アリール基、アルキニル基等が挙げられる。これらの置換基のなかでも、電子吸引性や反応性の観点から、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−CN等の置換基が好ましく、CF、−Cl、−Br、−CNがより好ましい。
【0026】
、R、Rの全置換基のハメット値の総和は、好ましくは0以上、より好ましくは0.2以上、さらに好ましくは0.4以上である。電子吸引性基の好ましい置換位置は、Rおよび/またはRであり、さらに好ましくはRである。
【0027】
一般式(I)で表され、R、R及びRの少なくとも一つが電子吸引性基である特定増感色素において、R〜Rで表される置換基の組合せは、Rがハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、または水素原子であり、Rがハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、または水素原子であり、Rがハロゲン化アルキル基、カルボキシル基、アシル基、または水素原子であり、Rがハロゲン原子または水素原子であり、Rがハロゲン原子または水素原子であり、Rがハロゲン原子または水素原子であることが好ましい。
【0028】
より好ましくは、Rがハロゲン原子または水素原子であり、Rがハロゲン原子、シアノ基、または水素原子であり、Rがハロゲン化アルキル基または水素原子であり、Rがハロゲン原子または水素原子であり、Rがハロゲン原子または水素原子であり、Rがハロゲン原子または水素原子である。
【0029】
更に好ましくは、Rが水素原子、Rがハロゲン原子または水素原子、Rがハロゲン化アルキル基、Rがハロゲン原子または水素原子、Rが水素原子、Rが水素原子である。
【0030】
また露光光源とのマッチングの観点で、特定増感色素の吸収波長365nmにおけるモル吸光係数ε(mol-1・L・cm−1) は1000以上であることが好ましく、より好ましくは3000以上である。
【0031】
ここで、本明細書中で用いられるハメットの置換基定数σ p 値について説明する。ハメット則はベンゼン誘導体の反応又は平衡に及ぼす置換基の影響を定量的に論ずるために1935年にL.P.Hammettにより提唱された経験則であるが、これは今日広く妥当性が認められている。ハメット則に求められた置換基定数にはσp値とσm値があり、これらの値は多くの一般的な成書に見出すことができるが、例えば、J.A.Dean編、「Lange’sHandbook of Chemistry」第12版、1979年(McGraw−Hill)や「化学の領域」増刊、122号、96〜103頁、1979年(南光堂)、稲本直樹編、化学セミナー10 ハメット則−構造と反応性−(1983年、丸善(株)発行)に記載されている。尚、本発明において各置換基をハメットの置換基定数σpにより限定したり、説明したりするが、これは上記の成書中に見出せる、文献既知の値がある置換基にのみ限定されるという意味ではなく、その値が文献未知であってもハメット則に基づいて測定した場合にその範囲内に包まれるであろう置換基をも含むことはいうまでもない。なお、本発明におけるハメット値は、稲本直樹編、化学セミナー10 ハメット則−構造と反応性−(1983年、丸善(株)発行)に記載の数値を用いている。
【0032】
一般式(I)の他の好ましい態様として、R、R及びRの少なくとも一つが電子供与性基である特定増感色素が挙げられる。
【0033】
、RおよびRの複数又は全てが電子供与性基であってもよいが、電子供与性基の数としては好ましくは1〜2つ、さらに好ましくは1つである。
【0034】
電子供与性基とは、ハメット値(Hammett置換基定数σp)が0以下の置換基を意味する。電子供与性基しては、アルキル基、アルコキシ基、チオアルキル基、アミノ基、ウレア基、アルコキシアルキル基、アミノアルキル基、アシロキシアミノ基、シクロアルキル基、アリル基であることが好ましく、これらの基は、電子供与性を失わない範囲でアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、水酸基、アルコキシ基、チオール基、チオアルコキシ基、アミノ基、またはハロゲン原子等で置換されていてもよい。
さらに好ましい電子供与性基としては、アルキル基、又はアルコキシ基があげられ、最も好ましいのはアルコキシ基である。
【0035】
電子供与性基としてのアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基のような炭素数1〜8個のものが好ましく挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基がより好ましく、メチル基、エチル基が特に好ましい。
同様に、電子供与性基としてのアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、イソプロポキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基のような炭素数1〜8個のものが好ましく挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、プロポキシ基、がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が特に好ましい。
【0036】
、R、Rの全置換基のハメット値の総和は、好ましくは0以下、より好ましくは−0.1以下、さらに好ましくは−0.2以下である。電子供与性基の好ましい置換位置は、Rおよび/またはRであり、さらに好ましくはRである。
【0037】
一般式(I)で表され、R、R及びRの少なくとも一つが電子供与性基である特定増感色素において、R〜Rで表される置換基の組合せは、R2がアルキル基、アルコキシ基、チオアルキル基、アミノ基、ウレア基、アルコキシアルキル基、アシロキシアミノ基、シクロアルキル基、アリル基、または水素原子であり、Rがアルキル基、アルコキシ基、チオアルキル基、アミノ基、ウレア基、アルコキシアルキル基、アシロキシアミノ基、シクロアルキル基、アリル基、または水素原子であり、Rがアルキル基、アルコキシアルキル基、アミノアルキル基、ヒドロキシアルキル基、クロロアルキル基、または水素原子であり、R1がアルキル基または水素原子であり、Rがアルキル基または水素原子であり、Rがアルキル基または水素原子であることが好ましい。
【0038】
より好ましくは、Rがアルキル基、アルコキシ基、チオアルキル基、または水素原子であり、Rがアルキル基、アルコキシ基、チオアルキル基、または水素原子であり、Rが水素原子であり、Rがアルキル基または水素原子であり、Rがアルキル基または水素原子であり、Rがアルキル基または水素原子である。
【0039】
更に好ましくは、Rがアルコキシ基、Rがアルキル基、アルコキシ基、または水素原子、Rが水素原子、Rが水素原子、Rが水素原子、Rがアルキル基または水素原子である。
【0040】
一般式(I)の更に好ましい態様として、R、R及びRの少なくとも一つが電子供与性基であり、かつR、R及びRの少なくとも一つが電子吸引性基である特定増感色素が挙げられる。
、RおよびRの複数又は全てが電子供与性基であってもよいが、電子供与性基の数としては好ましくは1〜2つ、さらに好ましくは1つである。
、RおよびRの複数又は全てが電子吸引性基であってもよいが、電子吸引性基の数としては好ましくは1〜2つ、さらに好ましくは1つである。
好ましい電子供与性基、電子吸引性基は上記記載のとおりである。
【0041】
一般式(I)で表され、R、R及びRの少なくとも一つが電子供与性基であり、かつR、R及びRの少なくとも一つが電子吸引性基である特定増感色素において、R〜Rで表される置換基の組合せは、R2がアルキル基、アルコキシ基、チオアルキル基、アミノ基、ウレア基、アルコキシアルキル基、アシロキシアミノ基、シクロアルキル基、アリル基、または水素原子であり、Rがアルキル基、アルコキシ基、チオアルキル基、アミノ基、ウレア基、アルコキシアルキル基、アシロキシアミノ基、シクロアルキル基、アリル基、または水素原子であり、Rがアルキル基、アルコキシアルキル基、アミノアルキル基、ヒドロキシアルキル基、クロロアルキル基、または水素原子であり、Rがハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、または水素原子であり、Rがハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、または水素原子であり、Rが、ハロゲン化アルキル基、カルボキシル基、アシル基、または水素原子であることが好ましい。
【0042】
より好ましくは、Rがアルキル基、アルコキシ基、チオアルキル基、または水素原子であり、Rがアルキル基、アルコキシ基、チオアルキル基、または水素原子であり、Rが水素原子であり、Rがハロゲン原子または水素原子であり、Rがハロゲン原子、シアノ基、または水素原子であり、Rがハロゲン化アルキル基または水素原子である。
【0043】
更に好ましくは、Rがアルコキシ基、Rがアルキル基、アルコキシ基、または水素原子、Rが水素原子、Rが水素原子、Rがハロゲン原子または水素原子、Rがハロゲン化アルキル基である。
【0044】
また露光光源とマッチングの観点で、特定増感色素の吸収波長365nmにおけるモル吸光係数ε(mol−1・L・cm−1)は1000以上であることが好ましく、より好ましくは3000以上である。
【0045】
一般に、増感色素は、特定の活性放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感色素は、重合開始剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用を生じ、これにより重合開始剤の化学変化、即ち、分解、ラジカル、酸或いは塩基等の活性種の生成を促進させ、ここで発生した活性種が後述する重合性化合物の重合、硬化反応を生起、促進させるものである。
【0046】
増感色素は、硬化性組成物に使用される重合開始剤に開始種を発生させる活性放射線の波長に応じた化合物を使用すればよいが、一般的な硬化性組成物の硬化反応に使用されることを考慮すれば、好ましい増感色素の例としては、350nmから450nm域に極大吸収波長を有するものを挙げることができる。
【0047】
なお、本発明における、上記一般式(I)で表される特定増感色素は、例えば、「Journal of Fluorine Chemistry.68 (1994)p25〜p31記載の公知の方法によって、もしくは「J.Org.Chem」Vol.42,p2777〜p2778(1977年)、特開平3−291280号公報、特開平4−82887号公報などに記載の公知の方法によってチオクロマノン化合物から合成することができる。
なおチオクロマノン化合物は例えば、特開2004−189695号公報、「Tetrahedron」第49巻,p939(1993年)、「Journal of Organic Chemistry」 p893(1945年)、及び、「Journal of Organic Chemistry」 p4939(1965年)などに記載の公知の方法によって合成することができる。
【0048】
一般式(I)で表される特定増感色素の合成方法について、代表的な具体例を挙げて以下に示す。
〔下記例示化合物(I−20)の合成(下記反応式)〕
6−メトキシチオクロマノン7.0gとピリジン2.94mlを塩化メチレン60mlに溶かし、NCS(N−クロロスクシンイミド)4.86gを加えた。その後、24時間攪拌した。反応終了後、反応液に水を加えて洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後濾過、濾液をエバポレーターで濃縮した。次に濃縮した濾液をシリカゲルカラム(展開溶液:Hexane/ethylacetate)を用いて精製した。すると目的化合物I−20を収量5.0gで得た。また目的化合物I−20を10mg 1LのMeOHに溶かし、0.01g/LのMeOH溶液を調製し、Varian社製cary−5uv−vis−NIRSPECTROPHOTMETERSを用いて吸光度を測定した。吸収波長365nmにおけるモル吸光係数ε(mol-1・L・cm-1) を算出したところε=7392であった。
【0049】
【化3】

【0050】
以下に、一般式(I)で表される本発明の特定増感色素の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【0051】
【化4】

【0052】
【化5】

【0053】
上記特定増感色素のなかでも、I−9、I−12、I−17、I−20、I−21、I−29、I−32、I−35が好ましく、I−17、I−20、I−21、I−32、I−35がより好ましく、I−17、I−20、I−21が更に好ましい。
【0054】
本発明のインク組成物における特定増感色素の含有量は、硬化性組成物の固形分中、0.05〜30質量%、好ましくは0.5〜15質量%、更に好ましくは1.0〜8質量%である。当該範囲とすることで、増感色素による画像の黄変を抑制し、高色再現性と高感度を両立することができる。
【0055】
また後述する重合開始剤との関連において述べれば、重合開始剤:特定増感色素の質量比は、200:1〜1:100が好ましく、より好ましくは50:1〜1:10、更に好ましくは10:1〜1:1である。
【0056】
<その他の増感色素>
本発明においては、前記した特定増感色素に加え、公知の増感色素を本発明の効果を損なわない限りにおいて併用することができる。その他の増感色素は、特定増感色素に対して、特定増感色素:他の増感色素の質量比で1:5〜100:1が好ましく、より好ましくは1:1〜100:1、更に好ましくは2:1〜100:1である。
併用しうる公知の増感色素の例としては、ベンゾフェノン、チオキサントン、イソプロピルチオキサントン、アントラキノン及び3−アシルクマリン誘導体、ターフェニル、スチリルケトン及び3−(アロイルメチレン)チアゾリン、ショウノウキノン、エオシン、ローダミン及びエリスロシンなどが挙げられる。
【0057】
併用可能な光増感色素のさらなる例は、下記のとおりである。
(1)チオキサントン
チオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−ドデシルチオキサントン、2,4−ジ−エチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、1−メトキシカルボニルチオキサントン、2−エトキシカルボニルチオキサントン、3−(2−メトキシエトキシカルボニル)チオキサントン、4−ブトキシカルボニルチオキサントン、3−ブトキシカルボニル−7−メチルチオキサントン、1−シアノ−3−クロロチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−クロロチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−エトキシチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−アミノチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−フェニルスルフリルチオキサントン、3,4−ジ−〔2−(2−メトキシエトキシ)エトキシカルボニル〕チオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−(1−メチル−1−モルホリノエチル)チオキサントン、2−メチル−6−ジメトキシメチルチオキサントン、2−メチル−6−(1,1−ジメトキシベンジル)チオキサントン、2−モルホリノメチルチオキサントン、2−メチル−6−モルホリノメチルチオキサントン、n−アリルチオキサントン−3,4−ジカルボキシミド、n−オクチルチオキサントン−3,4−ジカルボキシイミド、N−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)チオキサントン−3,4−ジカルボキシイミド、1−フェノキシチオキサントン、6−エトキシカルボニル−2−メトキシチオキサントン、6−エトキシカルボニル−2−メチルチオキサントン、チオキサントン−2−ポリエチレングリコールエステル、2−ヒドロキシ−3−(3,4−ジメチル−9−オキソ−9H−チオキサントン−2−イルオキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミニウムクロリド;
【0058】
(2)ベンゾフェノン
ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、4−メトキシベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジメチルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−(4−メチルチオフェニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、メチル−2−ベンゾイルベンゾアート、4−(2−ヒドロキシエチルチ
オ)ベンゾフェノン、4−(4−トリルチオ)ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−N,N,N−トリメチルベンゼンメタンアミニウムクロリド、2−ヒドロキシ−3−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミニウムクロリド一水和物、4−(13−アクリロイル−1,4,7,10,13−ペンタオキサトリデシル)ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−N,N−ジメチル−N−〔2−(1−オキソ−2−プロペニル)オキシ〕エチルベンゼンメタンアミニウムクロリド;
【0059】
(3)3−アシルクマリン
3−ベンゾイルクマリン、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジ(プロポキシ)クマリン、3−ベンゾイル−6,8−ジクロロクマリン、3−ベンゾイル−6−クロロクマリン、3,3’−カルボニルビス〔5,7−ジ(プロポキシ)クマリン〕、3,3’−カルボニルビス(7−メトキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−イソブチロイルクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジメトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジエトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジブトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジ(メトキシエトキシ)クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジ(アリルオキシ)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジメチルアミノクマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−イソブチロイル−7−ジメチルアミノクマリン、5,7−ジメトキシ−3−(1−ナフトイル)クマリン、5,7−ジメトキシ−3−(1−ナフトイル)クマリン、3−ベンゾイルベンゾ〔f〕クマリン、7−ジエチルアミノ−3−チエノイルクマリン、3−(4−シアノベンゾイル)−5,7−ジメトキシクマリン;
【0060】
(4)3−(アロイルメチレン)チアゾリン
3−メチル−2−ベンゾイルメチレン−β−ナフトチアゾリン、3−メチル−2−ベンゾイルメチレンベンゾチアゾリン、3−エチル−2−プロピオニルメチレン−β−ナフトチアゾリン;
【0061】
(5)アントラセン
9,10−ジメトキシ−アントラセン、9,10−ジエトキシ−アントラセン、9,10−ジメトキシ−2−エチル−アントラセン;
【0062】
(6)他のカルボニル化合物
アセトフェノン、3−メトキシアセトフェノン、4−フェニルアセトフェノン、ベンジル、2−アセチルナフタレン、2−ナフトアルデヒド、9,10−ナフトラキノン、9−フルオレノン、ジベンゾスベロン、キサントン、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンジリデン)シクロペンタノン、α−(パラ−ジメチルアミノベンジリデン)ケトン、例えば、2−(4−ジメチルアミノベンジリデン)インダン−1−オン又は3−(4−ジメチルアミノフェニル)−1−インダン−5−イルプロペノン、3−フェニルチオフタルイミド、N−メチル−3,5−ジ(エチルチオ)フタルイミド。
【0063】
<(ii)重合開始剤>
本発明の光硬化性組成物は、重合開始剤を含有する。
本発明においては、公知の重合開始剤を使用することができる。本発明における重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤を使用することが好ましい。
【0064】
−ラジカル重合開始剤−
本発明で使用され得る好ましいラジカル重合開始剤としては、(a)芳香族ケトン類、(b)アシルフォスフィン化合物、(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、並びに(m)アルキルアミン化合物等が挙げられる。
上述したラジカル重合開始剤の例としては、例えば、特開2006−085049号公報の明細書の段落番号[0135]〜[0208]に記載されたラジカル重合開始剤を挙げることができる。
上記のごとき、ラジカル重合開始剤は、一種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0065】
本発明で用いる上記特定増感色素との関係で、好適に用いることのできるラジカル重合開始剤としては、炭素ハロゲン結合を有する化合物、ケトオキシムエステル化合物、α−アミノケトン類及びアシルフォスフィンオキシド類からなる群より選択されるものがあげられ、なかでもα−アミノケトン類、アシルフォスフィンオキシド類が好ましい。
【0066】
炭素ハロゲン結合を有する化合物としてはトリアジン系化合物が挙げられ、例えば特開平8−269049号公報、特表2005−503545明細書、非特許文献J.Am,Chem.Soc.1999,121,p6167〜6175等に記載の化合物を挙げることができる。
【0067】
ケトオキシムエステル化合物としては、例えば、特願2007−23100号明細書、特表2006−516246号公報、特開2001−233842号公報、特開2004−534797号公報、特開2005−097141号公報、特開2006−342166号公報等に記載の化合物を挙げることができる。
【0068】
α−アミノケトン類に包含される化合物の例としては、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)−ブタノン−1等が挙げられる。また、チバガイギー社製のイルガキュアシリーズ、例えばイルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア379等の如き市販品としても入手可能であり、これらもα−アミノケトン類に包含される化合物であり、本発明に好適に使用しうる。
【0069】
アシルフォスフィンオキシド系化合物としては、例えば、特公昭63−40799号公報、特公平5−29234号公報、特開平10−95788号公報、特開平10−29997号公報等に記載の化合物を挙げることができる。アシルフォスフィンオキシド類に包含される化合物の例としては、チバガイギー社製のイルガキュアシリーズ、ダロキュアシリーズ、例えばイルガキュア819、イルガキュア1800、イルガキュア1870、ダロキュアTPO等の如き市販品としても入手可能であり、本発明に好適に使用しうる。
【0070】
本発明の光硬化性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、1.0〜20質量%の範囲であることがより好ましく、3.0〜15.0質量%の範囲であることが更に好ましい。
【0071】
本発明の光硬化性組成物における重合開始剤の含有量は、後述する(iii)エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物100質量部に対して、好ましくは0.01〜35質量部、より好ましくは0.1〜30質量部、更に好ましくは0.5〜20質量部の範囲で含有されるのが適当である。なお、ここで重合開始剤の含有量とは、上述したラジカル重合開始剤及び併用しうる他の重合開始剤を含む重合開始剤の総含有量を意味する。
【0072】
<(iii)エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物>
本発明の光硬化性組成物にはエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物を含有する。本発明に好適に使用しうる重合性化合物とは、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。好ましくは2種以上併用して用いることが、反応性、物性などの性能を制御する上で好ましい。
【0073】
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。
【0074】
具体的には、2−エチルヘキシルアクリレート、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、ビス(4−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アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチ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、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、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トリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体、メチルメタクリレート、
【0075】
n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、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、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、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、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、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ル誘導体、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。
【0076】
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)等に記載の市販品も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、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。
【0077】
ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、特開平10−863号、特開平9−134011号等の各公報に記載されている光重合性組成物に用いられる光硬化型の重合性化合物が挙げられる。
【0078】
感度、滲み、記録媒体との密着性をより改善するためには、モノアクリレートと、分子量400以上、好ましくは500以上の多官能アクリレートモノマー又は多官能アクリレートオリゴマーを併用することが好ましい。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、上記化合物群の中から選ばれるモノアクリレートと、多官能アクリレートモノマー又は多官能アクリレートオリゴマーとの併用は、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。
さらに、単官能、二官能、三官能以上の多官能モノマーの少なくとも3種の重合性化合物を併用する態様が、安全性を維持しつつ、更に、感度、滲み、被記録媒体との密着性をより改善することができるという観点から好ましい。
【0079】
モノアクリレートとしては、ステアリルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソミスチルアクリレート、イソステアリルアクリレートが感度も高く、低収縮性でカールの発生を防止できるとともに、滲み防止、印刷物の臭気、照射装置のコストダウンの点で好ましい。
モノアクリレートと併用しうるオリゴマーとしては、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマーが特に好ましい。
なお、メタクリレートは、皮膚低刺激性がアクリレートより良好である。
上記化合物の中でもアルコキシアクリレートを70質量%未満の量で使用し、残部をアクリレートとする場合、良好な感度、滲み特性、臭気特性を有するため好ましい。
【0080】
本発明の光硬化性組成物における全重合性化合物の含有量は、5〜97質量%が好ましく、30〜95質量%がより好ましく、40〜90質量%が更に好ましい。
【0081】
本発明の光硬化性組成物は、前記(i)〜(iii)の成分を必須成分として含有するが、目的に応じて光硬化性組成物の添加剤として公知の他の成分を併用することができる。以下、これら任意成分について説明する。
【0082】
<着色剤>
本発明の光硬化性組成物を、平版印刷版の画像部形成などの用途に適用する場合には、特に着色画像を形成することは必須ではなく、光硬化性組成物としての用途においては、特に着色剤は必要ないが、該光硬化性組成物をインク組成物として用い、形成された画像部の視認性を向上するため、或いは、インク組成物を用いて着色画像を形成しようとするときは、着色剤を含有することができる。
【0083】
本発明に使用することのできる着色剤としては、特に制限はないが、耐候性に優れ、色再現性に富んだ(1)顔料または(2)油溶性染料が好ましく、溶解性染料等の任意の公知の着色剤から選択して使用することができる。
なお本発明のインク組成物又はインクジェット記録用インク組成物に好適に使用し得る着色剤は、活性放射線による硬化反応の感度を低下させないという観点からは、硬化反応である重合反応において、重合禁止剤として機能しない化合物を選択することが好ましい。
【0084】
(1)顔料
本発明に使用できる顔料としては、特に限定されるわけではないが、例えばカラーインデックスに記載される下記の番号の有機又は無機顔料が使用できる。
赤あるいはマゼンタ顔料としては、例えば、Pigment Red 3、5、19、22、31、38、43、48:1、48:2、48:3、48:4、48:5、49:1、53:1、57:1、57:2、58:4、63:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、88、104、108、112、122、123、144、146、149、166、168、169、170、177、178、179、184、185、208、216、226、257;Pigment Violet 3、19、23、29、30、37、50、88;Pigment Orange 13、16、20、36、等が挙げられる。
【0085】
青又はシアン顔料としては、例えば、Pigment Blue 1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17−1、22、27、28、29、36、60、等が挙げられる。
緑顔料としては、例えば、Pigment Green 7、26、36、50、等が挙げられる。
黄顔料としては、例えば、Pigment Yellow 1、3、12、13、14、17、34、35、37、55、74、81、83、93、94,95、97、108、109、110、137、138、139、153、154、155、157、166、167、168、180、185、193、等が挙げられる。
黒顔料としては、例えば、Pigment Black 7、28、26、等が挙げられる。
白色顔料としては、例えば、PigmentWhite 6、18、21、等が挙げられる。
これらの顔料は、目的に応じて適宜選択して使用できる。
【0086】
(2)油溶性染料
以下に、本発明で使用することのできる油溶性染料について説明する。
本発明で使用することのできる油溶性染料とは、水に実質的に不溶な染料を意味する。具体的には、25℃での水への溶解度(水100gに溶解できる染料の質量)が1g以下であり、好ましくは0.5g以下、より好ましくは0.1g以下であるものを指す。従って、油溶性染料とは、所謂水に不溶性の顔料や油溶性色素を意味し、これらの中でも油溶性色素が好ましい。
【0087】
本発明に使用可能な油溶性染料のうち、イエロー染料としては、任意のものを使用することができる。例えば、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、開鎖型活性メチレン化合物類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;例えばカップリング成分として開鎖型活性メチレン化合物類を有するアゾメチン染料;例えばベンジリデン染料やモノメチンオキソノール染料等のようなメチン染料;例えばナフトキノン染料、アントラキノン染料等のようなキノン系染料;等が挙げられ、これ以外の染料種としてはキノフタロン染料、ニトロ・ニトロソ染料、アクリジン染料、アクリジノン染料;等を挙げることができる。
【0088】
本発明に使用可能な油溶性染料のうち、マゼンタ染料としては、任意のものを使用することができる。例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;例えばカップリング成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類を有するアゾメチン染料;例えばアリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、オキソノール染料のようなメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料;例えばナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのようなキノン系染料;例えばジオキサジン染料等のような縮合多環系染料;等を挙げることができる。
【0089】
本発明に適用可能な油溶性染料のうち、シアン染料としては、任意のものを使用することができる。例えばインドアニリン染料、インドフェノール染料あるいはカップリング成分としてピロロトリアゾール類を有するアゾメチン染料;シアニン染料、オキソノール染料、メロシアニン染料のようなポリメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料;フタロシアニン染料;アントラキノン染料;例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;インジゴ・チオインジゴ染料;等を挙げることができる。
【0090】
前記の各染料は、クロモフォア(発色性の原子団)の一部が解離して初めてイエロー、マゼンタ、シアンの各色を呈するものであってもよく、その場合のカウンターカチオンはアルカリ金属や、アンモニウムのような無機のカチオンであってもよいし、ピリジニウム、4級アンモニウム塩のような有機のカチオンであってもよく、さらにはそれらを構造に有するポリマーカチオンであってもよい。
【0091】
以下に限定されるものではないが、好ましい具体例としては、例えば、C.I.ソルベント・ブラック 3,7,27,29,34;C.I.ソルベント・イエロー 14,16,19,29,30,56,82,93,162;C.I.ソルベント・レッド 1,3,8,18,24,27,43,49,51,72,73,109,122,132,218;C.I.ソルベント・バイオレット 3;C.I.ソルベント・ブルー 2,11,25,35,38,67,70;C.I.ソルベント・グリーン 3,7;C.I.ソルベント・オレンジ 2;等が挙げられる。
これらの中で特に好ましいものは、Nubian Black PC−0850、Oil Black HBB 、Oil Yellow 129、Oil Yellow 105、Oil Pink 312、Oil Red 5B、Oil Scarlet 308、Vali Fast Blue 2606、Oil Blue BOS(オリエント化学(株)製)、Aizen Spilon Blue GNH(保土ヶ谷化学(株)製)、NeopenYellow 075、Neopen Mazenta SE1378、Neopen Blue 808、Neopen Blue FF4012、Neopen Cyan FF4238(BASF社製)等である。
【0092】
本発明においては、油溶性染料は1種単独で用いてもよく、また、数種類を混合して用いてもよい。
また、着色剤として油溶性染料を使用する場合には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、他の水溶性染料、分散染料等の着色剤を併用することもできる。
【0093】
<分散染料>
本発明においては、水非混和性有機溶媒に溶解する範囲で分散染料を用いることもできる。分散染料は一般に水溶性の染料も包含するが、本発明においては水非混和性有機溶媒に溶解する範囲で用いることが好ましい。
分散染料の好ましい具体例としては、C.I.ディスパースイエロー 5,42,54,64,79,82,83,93,99、100,119,122,124,126,160,184:1,186,198,199,201,204,224,237;C.I.ディスパーズオレンジ 13,29,31:1,33,49,54,55,66,73,118,119,163;C.I.ディスパーズレッド 54,60,72,73,86,88,91,92,93,111,126,127,134,135,143,145,152,153,154,159,164,167:1,177,181,204,206,207,221,239,240,258,277,278,283,311,323,343,348,356,362;C.I.ディスパーズバイオレット 33;C.I.ディスパーズブルー 56,60,73,87,113,128,143,148,154,158,165,165:1,165:2,176,183,185,197,198,201,214,224,225,257,266,267,287,354,358,365,368;C.I.ディスパーズグリーン 6:1,9;等が挙げられる。
【0094】
本発明に使用することができる着色剤は、本発明の硬化性組成物に添加された後、適度に当該組成物内で分散することが好ましい。着色剤の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、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、ペイントシェーカー等の各分散装置を用いることができる。
【0095】
また、着色剤の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。分散剤としては、その種類に特に制限はないが、好ましくは高分子分散剤を用いることであり、高分子分散剤としては、例えば、Zeneca社のSolsperseシリーズが挙げられる。また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。本発明において、これらの分散剤及び分散助剤は、着色剤100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。
【0096】
着色剤は、本発明の光硬化性組成物の調製に際して、各成分とともに直接添加により配合してもよいが、分散性向上のため、あらかじめ溶剤、又は単官能(メタ)アクリル酸誘導体や、所望により併用される他の重合性化合物のような分散媒体に添加し、均一分散或いは溶解させた後、配合することもできる。
【0097】
本発明において、溶剤が硬化画像に残留する場合に懸念される画像部の耐溶剤性の経時的な低下並びに残留する溶剤のVOC(Volatile Organic Compound:揮発性有機化合物)の問題を避けるためにも、着色剤は、特定の単官能(メタ)アクリル酸誘導体を含む重合性化合物のいずれか1つ又はそれらの混合物に予め添加して、配合することが好ましい。なお、分散適性の観点のみを考慮した場合、着色剤の添加に使用する重合性化合物は、最も粘度の低いモノマーを選択することが好ましい。
【0098】
着色剤は、光硬化性組成物の使用目的に応じて、1種又は2種以上を適宜選択して用いればよい。
なお、本発明の光硬化性組成物中において、固体のまま存在する顔料などの着色剤を使用する際には、着色剤粒子の平均粒径は、好ましくは0.005〜0.5μm、より好ましくは0.01〜0.45μm、さらに好ましくは、0.015〜0.4μmとなるよう、着色剤、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を設定することが好ましい。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、硬化性組成物の保存安定性、透明性及び硬化感度を維持することができるので好ましい。
【0099】
本発明の硬化性組成物中における着色剤の含有量は、使用目的により適宜選択されるが、組成物の物性、着色性を考慮すれば、一般的には、硬化性組成物全体の質量に対して、1〜10質量%であることが好ましく、2〜8質量%含有することがより好ましい。
【0100】
<その他の成分>
本発明の光硬化性組成物には、必要に応じて、他の成分を添加することができる。その他の成分としては、例えば、重合禁止剤、溶剤、等が挙げられる。
重合禁止剤は、保存性を高める観点から添加され得る。また、本発明の光硬化性組成物をインクジェト記録用インク組成物として使用する場合には、40〜80℃の範囲で加熱、低粘度化して吐出することが好ましく、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも、重合禁止剤を添加することが好ましい。重合禁止剤は、本発明の光硬化性組成物全量に対し、200〜20,000ppm添加することが好ましい。重合禁止剤としては、例えば、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。
【0101】
なお、本発明の光硬化性組成物に用いる特定増感色素は、生理活性物質として薬学分野に用いる例は見られるものの(例えば、Journal of Fluorine Chemistry.68 (1994)、特開平3−291280号公報、特開平4−82887号公報、特開昭57−185279号公報)、本発明の如き光硬化性組成物に用いた例は見られなかった。本発明者らは、特定増感色素を開始剤と組み合わせることで、高感度でかつ、安定性に優れた光硬化性組成物が得られることを初めて見出したものである。
【0102】
本発明の光硬化性組成物をインク組成物及びインクジェット記録用インク組成物として用いる場合には、放射線硬化型インク組成物であることに鑑み、インク組成物着弾直後に速やかに反応しかつ硬化し得るよう、溶剤を含まないことが好ましい。しかし、インク組成物の硬化速度等に影響がない限り、所定の溶剤を含めることができる。本発明において、溶剤としては、有機溶剤、水が使用できる。特に、有機溶剤は、被記録媒体(紙などの支持体)との密着性を改良するために添加され得る。有機溶剤を添加すると、VOCの問題が回避できるので有効である。
有機溶剤の量は、本発明の光硬化性組成物全体の質量に対し、例えば、0.1〜5質量%、好ましくは0.1〜3質量%の範囲である。
【0103】
この他に、必要に応じて公知の化合物を本発明の硬化性組成物に添加することができる。例えば、界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワッス類等を適宜選択して添加することができる。また、ポリオレフィンやPET等の被記録媒体への密着性を改善するために、重合を阻害しないタッキファイヤーを含有させることも好ましい。具体的には、特開2001−49200号公報の5〜6頁に記載されている高分子量の粘着性ポリマー(例えば、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜20のアルキル基を有するアルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数3〜14の脂環属アルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数6〜14の芳香属アルコールとのエステルからなる共重合物)や、重合性不飽和結合を有する低分子量粘着付与性樹脂などが挙げられる。
【0104】
[インク組成物]
このようにして調整された本発明の光硬化性組成物は、インク組成物として、特にインクジェット記録用インク組成物として好適に用いられる。インクジェット記録用インクとして用いる場合には、硬化性組成物をインクジェットプリンターにより被記録媒体に射出し、その後、射出された該組成物に放射線を照射して硬化して記録を行う。
このインクにより得られた印刷物は、画像部が紫外線などの放射線照射により硬化しており、画像部の強度に優れるため、インクによる画像形成以外にも、例えば、平版印刷版のインク受容層(画像部)の形成など、種々の用途に使用しうる。
【0105】
−インク組成物の物性−
本発明のインク組成物は、インクジェット記録用インクとして好適に用いられる。インクジェット記録用インクとしての使用態様における好ましい物性について説明する。
インク組成物をインクジェット記録用インクとして使用する場合には、吐出性を考慮し、吐出時の温度(例えば、40〜80℃、好ましくは25〜50℃)において、粘度が、好ましくは7〜30mPa・sであり、より好ましくは7〜25mPa・sである。例えば、本発明のインク組成物の室温(25〜30℃)での粘度は、好ましくは35〜500mPa・s、より好ましくは35〜200mPa・sである。
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を用いた場合でも、被記録媒体中へのインク浸透を回避し、未硬化モノマーの低減、臭気低減が可能となる。更にインク液滴着弾時のインクの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。
【0106】
本発明のインク組成物の表面張力は、好ましくは20〜30mN/m、より好ましくは23〜28mN/mである。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、濡れ性の点はで30mN/m以下が好ましい。
【0107】
[インクジェット記録方法]
次に、本発明のインクジェット記録方法、及び当該方法に適用しうるインクジェット記録装置について説明する。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明の前記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、被記録材料等)上に吐出し、被記録媒体上に吐出されたインク組成物に活性放射線を照射し、インクを硬化して画像を形成する方法である。
【0108】
即ち、本発明のインクジェット記録方法は、(a)被記録媒体上に、本発明のインク組成物を吐出する工程、及び、(b)吐出されたインク組成物に活性放射線を照射して、インク組成物を硬化する工程、を含むことを特徴とする。
本発明のインクジェット記録方法は、上記(a)及び(b)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組成物により画像が形成される。
【0109】
本発明のインクジェット記録方法における(a)工程には、以下に詳述するインクジェット記録装置を用いることができる。
【0110】
<インクジェット記録装置>
本発明の記録方法に用いられるインクジェット記録装置としては、特に制限はなく、目的とする解像度を達成しう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。即ち、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(a)工程における被記録媒体へのインクの吐出を実施することができる。
本発明で用いることのできるインクジェット記録装置としては、例えば、インク供給系、温度センサー、活性放射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、1〜100pl、好ましくは、8〜30plのマルチサイズドットを例えば、320×320〜4000×4000dpi、好ましくは、400×400〜1600×1600dpi、より好ましくは、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。
【0111】
上述したように、放射線硬化型インクは、吐出されるインクを一定温度にすることが望ましいことから、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までは、断熱及び加温を行うことができる。温度コントロ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、熱的に遮断もしくは断熱されていることが好ましい。加熱に要するプリンター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。
【0112】
次に、(b)吐出されたインク組成物に活性放射線を照射して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、活性放射線を照射することによって硬化する。これは、本発明のインク組成物に含まれる重合開始剤が活性放射線の照射により分解して、ラジカル、酸、塩基などの開始種を発生し、その開始種の機能により、重合性化合物の重合反応が、生起、促進されてインク組成物が硬化するためである。このとき、インク組成物において重合開始剤とともに増感色素が存在すると、系中の増感色素が活性放射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。
【0113】
ここで、使用される活性放射線は、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。活性放射線のピーク波長は、増感色素の吸収特性にもよるが、例えば、200〜600nmであることが好ましく、300〜450nmであることがより好ましく、350〜420nmであることがさらに好ましい。
また、本発明では、重合開始系は、低出力の活性放射線であっても充分な感度を有するものである。従って、活性放射線の出力は、2,000mJ/cm以下であることが好ましく、より好ましくは、10〜2,000mJ/cmであり、さらに好ましくは、20〜1,000mJ/cmであり、特に好ましくは、50〜800mJ/cmである。
また、活性放射線は、露光面照度が、例えば、10〜2,000mW/cm、好ましくは、20〜1,000mW/cmで照射されることが適当である。
【0114】
活性放射線源としては、水銀ランプやガス・固体レーザー等が主に利用されており、紫外線光硬化型インクジェット記録用インクの硬化に使用される光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプが広く知られている。しかしながら、現在環境保護の観点から水銀フリ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)及びレーザーダイオード(LD)を活性放射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。更に一層短い波長が必要とされる場合、米国特許番号第6,084,250号明細書は、300nmと370nmとの間に中心付けされた活性放射線を放出し得るLEDを開示している。また、他の紫外LEDも、入手可能であり、異なる紫外線帯域の放射を照射することができる。本発明で特に好ましい活性放射線源は、UV−LEDであり、特に好ましくは、350〜420nmにピーク波長を有するUV−LEDである。
また、LEDの被記録媒体上での最高照度は10〜2,000mW/cmであることが好ましく、20〜1,000mW/cmであることがより好ましく、特に好ましくは50〜800mW/cmである。
【0115】
本発明のインク組成物は、このような活性放射線に、例えば、0.01〜120秒、好ましくは、0.1〜90秒照射されることが適当である。
活性放射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。活性放射線の照射は、インク着弾後、一定時間(例えば、0.01〜0.5秒、好ましくは、0.01〜0.3秒、より好ましくは、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が硬化前に滲むことを防止するこが可能となる。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られ、その結果として臭気を低減することができる。
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。WO99/54415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、本発明の記録方法に適用することができる。
【0116】
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、明度の低い色から順に重ねていくことが好ましい。明度の低いインクから順に重ねることにより、下部のインク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、臭気の低減、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、本発明インク組成物は、活性放射線の照射により高感度で硬化し、疎水性画像を被記録媒体表面上に形成する。
【0117】
ここでインクの硬化に用いられる活性放射線源或いはその好ましい照射条件もまた、インクジェット記録方法において述べたのと同様である。
本発明のインク組成物は、活性放射線により高感度で硬化し、支持体との密着性や膜質に優れた疎水性領域を形成することができる。このため、着色画像の形成やマーキングなどに加え、例えば、平版印刷版の画像部の形成にも使用することができ、この用途に適用することで、高画質で耐刷性にも優れた平版印刷版を得ることも可能である。
本発明のインク組成物は、前記理由により、インクジェット記録用として優れているが、一般的に使用されるインク組成物としても有用であることはいうまでもない。
【実施例】
【0118】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
【0119】
〔実施例1〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 15.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 33.5部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−21)(下記構造)〕 4.0部
・Irgacure 907 6.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
【0120】
【化6】

【0121】
<インクの評価>
実施例1で得られたインク組成物をポリ塩化ビニル製のシート上に打滴し、紫外発光ダイオード(UV−LED)の光線下に特定の速度で通過させることにより照射を行って、インクを硬化させ、印刷物を得た。
本実施例では、インクの吐出は、ピエゾ型インクジェットノズルを有する市販のインクジェット記録装置により行い、硬化のための発光ダイオード(UV−LED)は、日亜化学製NCCU033を用いた。前記LEDは1チップから波長365nmの紫外光を出力するものであって、約500mAの電流を通電することにより、チップから約100mWの光が発光される。これを7mm間隔に複数個配列し、被記録媒体(以下、メディアとも言う。)表面で0.3W/cmのパワーが得られる。打滴後露光されるまでの時間、及び露光時間はメディアの搬送速度及びヘッドとLEDの搬送方向の距離により変更可能である。本実施例では着弾後、約0.5秒後に露光される。
メディアとの距離及び搬送速度の設定に応じて、メディア上の露光エネルギーを0.01〜15J/cmの間で調整することができる。
このとき、以下の評価を行った。
【0122】
―硬化感度―
印刷後の表面のベトツキが無くなる露光エネルギーによって硬化感度を定義した。
印刷後の表面のベトツキの有無は、印刷直後に普通紙(富士ゼロックス社製コピー用紙C2)を押し付け、色移りが起きる場合はベトツキ有り、色移りが起きない場合はベトツキ無しと判断した。値が低いほど感度が高いと評価し、以下の基準で評価した。
【0123】
◎露光エネルギー450mJ/cmで表面のベトツキが無くなった。
○露光エネルギー600mJ/cmで表面のベトツキが無くなった。
△露光エネルギー750mJ/cmで表面のベトツキが無くなった。
×露光エネルギー1000mJ/cmで表面のベトツキが無くなった。
××表面のベトツキが無くなるのに>1500mJ/cmの露光エネルギー
が必要だった。
【0124】
〔実施例2〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 15.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 33.5部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−21)〕 4.0部
・Darocur TPO 6.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 1870 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
このインク組成物を実施例1と同様に評価した。
【0125】
<インクの評価>
実施例2で得られた組成物をポリ塩化ビニル製のシート上に打滴し、紫外発光ダイオード(UV−LED)の光線下に前記所定の速度で通過させ、規定の露光量に調整することにより照射を行った。このインクによる印刷物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0126】
〔実施例3〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 15.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 33.5部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−21)〕 4.0部
・Darocur TPO 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
実施例3で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0127】
〔実施例4〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 15.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 33.5部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−21)〕 4.0部
・光開始剤A(下記構造式) 8.0部
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
実施例4で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0128】
【化7】

【0129】
〔実施例5〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 15.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 33.5部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−21)〕 4.0部
・光開始剤B(下記構造式) 8.0部
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
実施例5で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0130】
【化8】

【0131】
〔実施例6〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、シアン色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(シアン色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 18.9部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 30.0部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Irgalite Blue GLVO 3.6部
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料)
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3(ISP Europe社製ビニルエーテル)
8.0部
・特定増感色素〔化合物(I−21)〕 4.0部
・Darocur TPO 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
実施例6で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0132】
〔実施例7〕
以下の成分を、高速水冷式攪拌機により撹拌し、白色のUVインクジェット用インクを得た。
(白色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 18.9部
〔アクリル酸ラウリルエステル:単官能アクリレート〕
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 27.0部
〔プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート:2官能アクリレート〕
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 15.0部
・Solsperse 36000(Noveon社製分散剤) 2.0部
・MICROLITH WHITE R−A 15.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料)
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−21)〕 4.0部
・Darocur TPO 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
実施例7で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0133】
〔実施例8〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、イエロー色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(イエロー色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 10.0部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 42.9部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cromophtal Yellow LA 3.6部
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料)
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 4.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−21)〕 4.0部
・Darocur TPO 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
実施例8で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0134】
〔実施例9〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、黒色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(黒色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 22.9部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 31.0部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Microlith Black C−K 2.6部
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料)
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 5.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−21)〕 4.0部
・Darocur TPO 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
実施例9で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0135】
〔実施例10〕〜〔実施例15〕
実施例3における、特定増感色素(I−21)を表1に示す特定増感色素に替えた以外は、実施例3と同様にしてインク組成物を調整し、実施例3と同様に評価した。
なお各特定増感色素は、前述した特定増感色素の例示化合物である。
【0136】
〔実施例12−2〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 15.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 32.0部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−17)〕 2.5部
・Darocur TPO 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
実施例12−2で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0137】
〔実施例13−2〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 15.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 32.0部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−20)〕 2.5部
・Darocur TPO 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
実施例13−2で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0138】
(比較例1)
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 17.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 35.5部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・Irgacure 907 6.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
比較例1で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0139】
(比較例2)
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 17.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 35.5部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・Darocur TPO 6.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 1870 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
比較例2で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0140】
〔比較例3〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 17.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 35.5部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・Darocur TPO 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
比較例3で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0141】
〔比較例4〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 17.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 35.5部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・光開始剤A(下記構造式) 8.0部
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
比較例4で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0142】
【化9】

【0143】
〔比較例5〕
以下の成分を、高速水冷式撹拌機により撹拌し、マゼンタ色のUVインクジェット用インク組成物を得た。
(マゼンタ色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 17.4部
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 35.5部
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 20.0部
・Solsperse 32000(Noveon社製分散剤) 0.4部
・Cinquasia Mazenta RT−355 D
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料) 3.6部
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・下記光開始剤B(下記構造式) 8.0部
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
比較例5で得られたインク組成物を実施例1と同様に評価した。結果を下記表1に示す。
【0144】
【化10】

【0145】
【表1】

【0146】
表1の結果から、特定増感色素を用いた実施例のインク組成物は、いずれも高感度で硬化していることがわかる。対して、特定増感色素を用いない比較例のインク組成物は、いずれも感度が劣っていることがわかる。
また実施例12−2と実施例13−2とを比較すると、一般式(I)におけるRにメトキシ基、Rにトリフルオロメチル基をもつ特定増感色素I−17は、365nmのモル吸光係数が高いため、より少ない添加量でも高感度であることがわかる。
【0147】
〔実施例16〕
以下の成分を、高速水冷式攪拌機により撹拌し、白色のUVインクジェット用インクを得た。
(白色インク組成物)
・ライトアクリレートL−A 18.9部
〔アクリル酸ラウリルエステル:単官能アクリレート〕
・Actilane 421(Akcros社製アクリレートモノマー) 25.0部
〔プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート:2官能アクリレート〕
・Photomer 2017(EChem社製UV希釈剤) 15.0部
・Solsperse 36000(Noveon社製分散剤) 2.0部
・MICROLITH WHITE R−A 15.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製顔料)
・Genorad 16(Rahn社製安定剤) 0.05部
・Rapi−Cure DVE−3 8.0部
(ISP Europe社製ビニルエーテル)
・特定増感色素〔化合物(I−21)〕 6.0部
・Darocur TPO 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 184 2.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Irgacure 819 4.0部
(Ciba Specialty Chemicals社製光重合開始剤)
・Byk 307(BYK Chemie社製消泡剤) 0.05部
【0148】
<インクの評価>
実施例16で得られたインク組成物をポリ塩化ビニル製のシート上に打滴し、紫外発光ダイオード(UV−LED)の光線下に特定の速度で通過させることにより照射を行い、インクを硬化させ、印刷物を得た。このとき、以下の評価を行った。
【0149】
−色相−
得られた印刷物の色度(a、b)及び明度(L)をグレタグ社製(商品名Spectro Eye)にて測定した。また実施例16のインク組成物において、特定増感色素を含有しないインク組成物を調整し、実施例16と同様の方法で硬化させた印刷物についても(a、b)及び明度(L)を測定した。これらの値から下記式に従い特定増感色素添加前後の色差(ΔE)を求め、以下の基準に従って増感剤由来の着色による色相の変化を評価した。結果を下記表2に示す。
【0150】
ΔE={(a−a+(b−b+(L−L1/2
【0151】
○:増感の添加による影響はなく、良好な白色であった。(ΔE<1)
△:増感の添加による黄着色がみられ、薄い黄色を呈する白色であった。(1≦ΔE<2)
×:増感の添加による黄着色が激しく、黄味の強い白色であった。(2≦ΔE)
【0152】
−吐出安定性−
実施例16で得られた白色インク組成物を−15℃で二週間保存後、ピエゾ型インクジェットノズルを有する市販のインクジェット記録装置を用いて、被記録媒体への記録を行い、常温で48時間連続印字したときの、ドット抜けおよびインクの飛び散りの有無を目視にて観察し、下記基準により評価した。結果を下記表2に示す。
【0153】
○:ドット抜けまたはインクの飛び散りが発生しないか、発生が3回以下
△:ドット抜けまたはインクの飛び散りが4〜10回発生
×:ドット抜けまたはインクの飛び散りが11回以上発生
【0154】
評価に使用したインクジェット記録装置のインク供給系は、元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドから成り、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までを断熱および加温を行った。温度センサーは、インク供給タンクおよびインクジェットヘッドのノズル付近にそれぞれ設け、ノズル部分が常に40℃±2℃となるよう、温度制御を行った。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、8〜30plのマルチサイズドットを720×720dpiの解像度で射出できるよう駆動した。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
【0155】
〔実施例17〕〜〔実施例20〕
実施例16における、特定増感色素(I−21)を、表2に示す特定増感色素に替えた以外は、実施例16と同様にしてインク組成物を調整し、実施例16と同様に評価した。
なお各特定増感色素は、前述した特定増感色素の例示化合物である。
【0156】
〔比較例6〕
実施例16において、特定増感色素(I−21)をITX(イソプロピルチオキサントン)に替えた以外は、実施例16と同様にしてインク組成物を調整し、実施例16と同様に評価した。結果を下記表2に示す。
【0157】
〔比較例7〕
実施例16において、特定増感色素(I−21)を2,4−ジエチルオキサントンに替えた以外は、実施例16と同様にしてインク組成物を調整し、実施例16と同様に評価した。結果を下記表2に示す。
【0158】
【表2】

【0159】
表2の結果から、特定増感色素を用いた実施例のインク組成物は、いずれも色相が良好で、吐出安定性に優れていることがわかる。対して、特定増感色素を用いない比較例のインク組成物は、黄変がみられ、吐出安定性が劣っていることがわかる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(i)下記一般式(I)で表される増感色素、(ii)重合開始剤、及び(iii)エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、を含有することを特徴とする光硬化性組成物。
【化1】


一般式(I)において、R、R、R、R、R、及びRはそれぞれ独立に水素原子、または一価の置換基を表す。R、R、R、及び、Rは、それぞれ隣接する2つが互いに連結して環を形成していてもよい。R及びRは互いに連結して脂肪族環を形成してもよいが、芳香族環を形成することはない。
【請求項2】
前記一般式(I)におけるR、R及びRの少なくとも一つが電子吸引性基であることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性組成物。
【請求項3】
前記一般式(I)におけるR、R及びRの少なくとも一つが電子供与性基であることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性組成物。
【請求項4】
前記一般式(I)におけるR、R及びRの少なくとも一つが電子吸引性基であることを特徴とする請求項3に記載の光硬化性組成物。
【請求項5】
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の光硬化性組成物を用いることを特徴とするインク組成物。
【請求項6】
着色剤を含有することを特徴とする請求項5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ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載のインク組成物。
【請求項8】
(a)被記録媒体上に請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載のインク組成物を吐出する工程、及び(b)吐出されたインク組成物に活性放射線を照射して、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2009−235342(P2009−235342A)
【公開日】平成21年10月15日(2009.10.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−86720(P2008−86720)
【出願日】平成20年3月28日(2008.3.28)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】