JP2006282877A - インク組成物、並びに、これを用いた画像形成方法および記録物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光によって重合可能な重合性基を有するイオン性化合物と、光重合開始剤とを含有することを特徴とするインク組成物、並びに、これを用いた画像形成方法および記録物である。
【選択図】 なし
Description
<1> 光によって重合可能な重合性基を有するイオン性化合物と、光重合開始剤と、を含有することを特徴とするインク組成物である。
本発明のインク組成物は、通常の印刷に使用して、接着性がよくべたつきのない記録物が得られるのみならず、レジスト、カラーフィルター、光ディスクの製造にも好適に使用することができ、光造形材料としても有用である。
また、インクジェット記録方法を適用することで、非吸収性の被記録材上にも、高品質の画像をデジタルデータに基づき直接形成しうることから、本発明のインク組成物は大面積の記録物の作製にも好適に使用される。
本発明のインク組成物は、光によって重合可能な重合性基(以下、「光重合性基」という場合がある。)を有するイオン性化合物(以下、「本発明におけるイオン性化合物」という場合がある。)と、光重合開始剤と、を含有することを特徴とする。
本発明のインク組成物は、光重合性基を有するイオン性化合物と光重合開始剤と、を含むため、インク吐出後、紫外線等の光によってインクを硬化させることができる。このため、非吸収性の記録媒体など各種記録媒体に画像形成が可能である。また、本発明のインク組成物は、硬化性および安定性に優れることから、非記録材との接着性がよく、べたつきのない画像を形成することができる。
本発明のインク組成物に含有される、光重合性基を有するイオン性化合物とは、光重合性基を有するイオン性の化合物であれば特に限定されないが、例えば、有機カチオン部に重合性基が置換したオニウム塩、有機アニオン部に重合性基が置換したオニウム塩、または、有機カチオン部と有機アニオン部との両方に重合性基が置換したオニウム塩等が挙げられ、有機カチオン部に重合性基の置換したオニウム塩が好ましい。
ここで、「光により重合可能な重合性基」とは、光照射により光重合開始剤から発生した活性種により重合が進行する基を意味する。ラジカル活性種により重合が開始され、重合体末端がラジカルの状態で重合が進行する基をラジカル重合性基と呼び、カチオン活性種(または酸)により重合が開始され、重合体末端がカチオンの状態で重合が進行する基をカチオン重合性基と呼ぶ。
前記Qで表される原子団によって完成される芳香族5員環として、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、イソオキサゾール、チアジアゾール、オキサジアゾール、トリアゾールが好ましく、オキサゾール、チアゾール、イミダゾールが更に好ましく、オキサゾール、イミダゾールが特に好ましい。
前記置換若しくは無置換のアルキル基の炭素原子数としては、1〜24が好ましく、3〜18が更に好ましい。また、前記アルキル基は、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよいし、また環式であってもよい。前記アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、i−プロピル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、2−エチルヘキシル、t−オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、2−ヘキシルデシル、オクタデシル、シクロヘキシル、シクロペンチルが挙げられ、メチル、エチル、プロピルが好ましい。
前記R1およびR2としては、炭素原子数3〜18のアルキル基または炭素原子数2〜18のアルケニル基が好ましく、炭素原子数4〜6のアルキル基が特に好ましい。
即ち、R1およびR2で表されるアルキル基、アルケニル基またはアリール基の少なくとも1つには光により重合可能な重合性基が置換されており、これらは、ラジカル重合性やカチオン重合性の基が好ましい。
また、前記カチオン重性基としては、例えば、オキラン基、オキセタン基、ビニルオキシ基、スチリル基などが挙げられ、オキシラン基およびオキセタン基が特に好ましい。
また、一般式(I)中、Y-はアニオンを表す。前記アニオンとしては、例えば、ハロゲン化物イオン(I-、Cl-、Br-等)、NCS-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、(CF3SO2)2N-、(CF3CF2SO2)2N-、CF3SO3 -、Ph4B-、(CF3CF2SO2)3C-などが好ましい例として挙げられる。より好ましくはハロゲン化物イオン、(CF3SO2)2N-、BF4 -または、PF6 -である。
一般式(II)中、R3は、置換若しくは無置換の、アルキル基、アルケニル基またはアリール基を表し、R3が複数の場合、それぞれR3は同じであってもよいし、異なっていてもよく、更に、互いに結合し環構造を形成してもよい。
R3で表されるアルキル基、アルケニル基およびアリール基としては、上述のR1およびR2で挙げられたものと同様のものが挙げられる。また、複数のR3が結合して環構造を形成する場合、該環構造としては、Zを含む5員環、6員環構造が挙げられる。
また、一般式(II)中、Y-で表されるアニオンとしては、前記一般式(I)におけるものと同様のものが挙げられる。
本発明に用いることのできる重合性化合物は、熱重合開始剤や光重合開始剤等の重合開始剤から発生される活性種により重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はなく、ラジカル重合性化合物や、カチオン重合性化合物を用いることができる。
以下、ラジカル重合性化合物およびカチオン重合性化合物について説明する。
ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。このような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。また、単官能化合物よりも官能基を2つ以上持つ多官能化合物の方がより好ましい。更に好ましくは多官能化合物を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。
前記カチオン重合性化合物としては、光カチオン重合性モノマーとして知られる各種公知のカチオン重合性のモノマーを使用することができる。カチオン重合性モノマーとしては、例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892、同2001−40068、同2001−55507、同2001−310938、同2001−310937、同2001−220526などの各公報に記載されているビニルエーテル化合物、オキセタン化合物、オキシラン化合物などが挙げられる。
前記ビニルエーテル化合物としては、ジ−若しくはトリ−ビニルエーテル化合物が、硬化性、被記録媒体との接着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。
本発明のインク組成物は、重合性化合物として特に、少なくとも一種のオキセタン基含有化合物、および/または、少なくとも一種のオキシラン基含有化合物を含有することが好ましく、少なくとも1種のオキセタン基含有化合物と、少なくとも1種のオキシラン基含有化合物と、を含むことが更に好ましい。これらの化合物は、後述する光重合開始剤の作用によって活性エネルギー線の照射時に重合してそれ自体硬化し、しかも硬化反応を短時間で行ない得るため、光褪色しやすい染料の硬化(重合反応)時および硬化後の画像での褪色防止に特に効果的であり、色合い(色相)や色濃度、鮮明性に優れ、顔料並みの耐光性を有する画像を形成することができる。
前記オキセタン基含有化合物は、分子内に少なくとも1つのオキセタン基(オキセタニル基)を含む化合物の中から適宜選択することができる。
例えば、分子中に1つのオキセタン基を有する化合物としては下記一般式(1−a)で表される化合物が好適であり、分子中に2つ以上のオキセタン基を有する化合物としては下記一般式(1−b)で表される化合物が好適である。
前記一般式(1−a)において、Zは、酸素原子または硫黄原子を表し、酸素原子が好ましい。R1aは、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)、炭素数1〜6個のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基、またはチエニル基を表し、炭素数1〜6個のアルキル基(特にメチル基、エチル基)が好ましい。
なお、前記一般式(1−a)で表されるオキセタン基含有化合物は一種単独で用いる以外に、二種以上を併用することもできる。
前記一般式(1−b)において、mは2、3または4を表し、Zは酸素原子または硫黄原子を表し、前記Zとしては酸素原子が好ましい。
なお、前記一般式(1−b)で表されるオキセタン基含有化合物もまた、一種単独で用いる以外に、二種以上を併用することもできる。
前記オキシラン基含有化合物は、分子内に、下記オキシラン環を有する少なくとも1つのオキシラン基(オキシラニル基)を含む化合物、具体的にはエポキシ樹脂として通常用いられているものの中から適宜選択することができ、モノマー、オリゴマーおよびポリマーのいずれであってもよい。
なお、前記オキシラン基含有化合物は、一種単独で用いる以外に、二種以上を併用することもできる。
本発明のインク組成物における重合性化合物の含有量は、重合反応性に基づく感度とインク組成物の粘度との観点から、インク組成物の全質量に対し、98〜50質量%が好ましく、95〜60質量%がより好ましく、更に好ましくは90〜70質量%の範囲である。
本発明のインク組成物は、本発明におけるイオン性化合物や前記重合性化合物を重合硬化させるために少なくとも一種の光重合開始剤を含有する。前記光重合開始剤は、活性エネルギー線の波長領域に吸収を有し、活性エネルギー線に曝されたときに既述の重合性化合物に作用して重合硬化を促進し得るものである。
本発明のインク組成物は、界面活性剤を含むことが好ましい。
前記界面活性剤としては、例えば、特開昭62−173463号、同62−183457号の各公報に記載されたものが挙げられる。具体的には、例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第4級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。なお、前記公知の界面活性剤の代わりに有機フルオロ化合物を用いてもよい。前記有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。前記有機フルオロ化合物としては、例えば、フッ素系界面活性剤、オイル状フッ素系化合物(例、フッ素油)および固体状フッ素化合物樹脂(例、四フッ化エチレン樹脂)が含まれ、特公昭57−9053号(第8〜17欄)、特開昭62−135826号の各公報に記載されたものが挙げられる。
本発明のインク組成物は、着色剤を添加することで、可視画像を形成することができる。本発明のインク組成物に用いることのできる着色剤は、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の色材、(顔料、染料)を適宜選択して用いることができる。例えば、耐候性に優れた画像を形成する場合には、顔料が好ましい。また、染料としては、水溶性染料および油溶性染料のいずれも使用できるが、油溶性染料が好ましい。
先ず、本発明における着色剤として好ましく使用される顔料について述べる。
前記顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料および無機顔料、または顔料を、分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、或いは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等を用いることができる。また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。
これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」、特開2002−12607号公報、特開2002−188025号公報、特開2003−26978号公報、特開2003−342503号公報に記載の顔料が挙げられる。
オレンジ色を呈する顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ66(イソインドリンオレンジ)の如きイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ51(ジクロロピラントロンオレンジ)の如きアントラキノン系顔料が挙げられる。
白色顔料の具体例としては、塩基性炭酸鉛(2PbCO3Pb(OH)2、いわゆる、シルバーホワイト)、酸化亜鉛(ZnO、いわゆる、ジンクホワイト)、酸化チタン(TiO2、いわゆる、チタンホワイト)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3、いわゆる、チタンストロンチウムホワイト)などが利用可能である。
顔料の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。分散剤としては水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリアクリレート、脂肪族多価カルボン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、顔料誘導体等を挙げることができる。また、Zeneca社のSolsperseシリーズなどの市販の高分子分散剤を用いることも好ましい。
また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤および分散助剤は、顔料100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。
次に、本発明における着色剤として好ましく使用される染料について述べる。
染料としては、従来公知の化合物(染料)から適宜選択して使用することができる。具体的には、特開2002−114930号公報の段落[0023]から[0089]に記載されている染料などが挙げられる。
前記油溶化基としては、長鎖、分岐アルキル基、長鎖、分岐アルコキシ基、長鎖、分岐アルキルチオ基、長鎖、分岐アルキルスルホニル基、長鎖、分岐アシルオキシ基、長鎖、分岐アルコキシカルボニル基、長鎖、分岐アシル基、長鎖、分岐アシルアミノ基長鎖、分岐アルキルスルホニルアミノ基、長鎖、分岐アルキルアミノスルホニル基およびこれら長鎖、分岐置換基を含むアリール基、アリールオキシ基、アリールオキシカルボニル基、アリールカルボニルオキシ基、アリールアミノカルボニル基、アリールアミノスルホニル基、アリールスルホニルアミノ基等が挙げられる。
また、カルボン酸、スルホン酸を有する水溶性染料に対して、長鎖、分岐アルコール、アミン、フェノール、アニリン誘導体を用いて油溶化基であるアルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルアミノスルホニル基、アリールアミノスルホニル基に変換することにより染料を得てもよい。
また、退色、特にオゾンなどの酸化性物質に対する耐性や硬化特性を向上させるために、酸化電位が貴である(高い)ことが望ましい。このため、本発明で用いる油溶性染料として、酸化電位が1.0V(vsSCE)以上(1.0V(vs SCE)よりも貴)であるものが好ましく用いられる。酸化電位は高いほうが好ましく、酸化電位が1.1V(vsSCE)以上のものがより好ましく、1.15V(vs SCE)以上のものが特に好ましい。
特に好ましい染料は、特開2004−250483号公報の段落番号[0034]に記載されている一般式(Y−II)〜(Y−IV)で表される染料であり、具体例として特開2004−250483号公報の段落番号[0060]から[0071]に記載の化合物が挙げられる。尚、該公報記載の一般式(Y−I)の油溶性染料はイエローのみでなく、ブラックインク、レッドインクなどのいかなる色のインクに用いてもよい。
特に好ましい染料は、特開2002−121414号公報の段落番号[0084]から[0122]に記載されている一般式(M−1)〜(M−2)で表されるアゾ染料であり、具体例として特開2002−121414号公報の段落番号[0123]から[0132]に記載の化合物が挙げられる。尚、該公報記載の一般式(3)、(4)、(M−1)〜(M−2)の油溶性染料はマゼンタのみでなく、ブラックインク、レッドインクなどのいかなる色のインクに用いてもよい。
特に好ましい染料は、特開2002−121414号公報の段落番号[0133]から[0196]に記載されている一般式(C−I)、(C−II)で表されるフタロシアニン染料であり、更に一般式(C−II)で表されるフタロシアニン染料が好ましい。この具体例としては、特開2002−121414号公報の段落番号[0198]から[0201]に記載の化合物が挙げられる。尚、前記式(I)〜(IV)、(IV−1)〜(IV−4)、(C−I)、(C−II)の油溶性染料はシアンのみでなく、ブラックインクやグリーンインクなどのいかなる色のインクに用いてもよい。
本発明における染料の酸化電位の値(Eox)は、当業者が容易に測定することができる。この方法に関しては、例えばP.Delahay著"New Instrumental Methods in Electrochemistry"(1954年, Interscience Publishers社刊)や、A.J.Bard他著"Electrochemical Methods"(1980年、John Wiley & Sons社刊)、藤嶋昭他著"電気化学測定法"(1984年 技報堂出版社刊)に記載されている。
具体的に酸化電位は、過塩素酸ナトリウムや過塩素酸テトラプロピルアンモニウムといった支持電解質を含むジメチルホルムアミドやアセトニトリルのような溶媒中に、被験試料を1×10-2〜1×10-6モル/リットル溶解して、ボルタンメトリー装置により、作用極として炭素(GC)を、対極として回転白金電極を用いて酸化側(貴側)に掃引したときの酸化波を直線で近似して、この直線と残余電流・電位直線との交点と、直線と飽和電流直線との交点(またはピーク電位値を通る縦軸に平行な直線との交点)とで作られる線分の中間電位値をSCE(飽和カロメル電極)に対する値として測定する。この値は、液間電位差や試料溶液の液抵抗などの影響で、数10ミルボルト程度偏位することがあるが、標準試料(例えばハイドロキノン)を入れて電位の再現性を保証することができる。また、用いる支持電解質や溶媒は、被験試料の酸化電位や溶解性により適当なものを選ぶことができる。用いることができる支持電解質や溶媒については藤嶋昭他著"電気化学測定法"(1984年 技報堂出版社刊)101〜118ページに記載がある。
なお、前記の測定溶媒とフタロシアニン化合物試料の濃度範囲では、非会合状態の酸化電位が測定される。
Eoxの値は試料から電極への電子の移りやすさを表し、その値が大きい(酸化電位が貴である)ほど試料から電極への電子の移りにくい、言い換えれば、酸化されにくいことを表す。
以下に、本発明で使用される好ましい染料の具体例を示すが、本発明に用いられる染料は、下記の具体例に限定されるものでない。
本発明のインク組成物には、各必須成分に加え、目的に応じて種々の添加剤を併用することができる。これらの任意成分について説明する。
本発明おいては、光重合開始剤の感度を向上させる目的で、増感色素を添加することができる。以下、増感色素について説明する。
前記増感色素は、一種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、前記増感色素と前記光重合開始剤とのインク組成物中における含有比としては前記光重合開始剤の分解率向上と照射した光の透過性の観点から、質量比で、a/c=100〜0.5が好ましく、a/c=50〜1がより好ましく、a/c=10〜1.5が更に好ましい。
本発明のインク組成物には更に、共増感剤として、感度を一層向上させる、あるいは酸素による重合阻害を抑制する等の作用を有する公知の化合物を加えてもよい。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、インク組成物の総量(全質量)に対して、0.01〜10質量%程度である。
本発明のインク組成物は、重合禁止剤の少なくとも一種を含有することができる。
前記重合禁止剤としては、フェノール系水酸基含有化合物、およびキノン類、N−オキシド化合物類、ピペリジン−1−オキシルフリーラジカル化合物類、ピロリジン−1−オキシルフリーラジカル化合物類、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン類、およびカチオン染料類からなる群より選択される化合物が好適に挙げられる。
本発明のインク組成物は、酸素捕捉剤の少なくとも一種を含有することができる。この酸素捕捉剤は、酸素存在下で活性エネルギー線を照射したときの酸素による前記重合性化合物の重合阻害を抑制するものであり、重合硬化を良好に促進して硬化性を高めることができる。
また、脂肪族のアミン化合物である場合、脂肪族基としては脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状、分岐状、又は環状の脂肪族炭化水素基が好ましい。この脂肪族炭化水素基には、アルキル基、アルケニル基が含まれ、アルキル基が好ましく、脂肪族基は置換基を有していてもよく、置換基には水酸基が含まれる。芳香族のアミン化合物である場合、芳香族基としては芳香族炭化水素基が好ましい。
脂肪族の第一級アミン化合物としては、例えば、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、セチルアミン、シクロプロピルアミン、シクロブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、アリルアミン、モノエタノールアミン、ベンジルアミン、等が挙げられる。
本発明のインク組成物には、得られる画像の耐候性向上、退色防止の観点から、紫外線吸収剤を添加することができる。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、特開昭58−185677号公報、同61−190537号公報、特開平2−782号公報、同5−197075号公報、同9−34057号公報等に記載されたベンゾトリアゾール系化合物、特開昭46−2784号公報、特開平5−194483号公報、米国特許第3214463号等に記載されたベンゾフェノン系化合物、特公昭48−30492号公報、同56−21141号公報、特開平10−88106号公報等に記載された桂皮酸系化合物、特開平4−298503号公報、同8−53427号公報、同8−239368号公報、同10−182621号公報、特表平8−501291号公報等に記載されたトリアジン系化合物、リサーチディスクロージャーNo.24239号に記載された化合物やスチルベン系、ベンズオキサゾール系化合物に代表される紫外線を吸収して蛍光を発する化合物、いわゆる蛍光増白剤などが挙げられる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、インク組成物の総量(全質量)に対して、0.01〜10質量%程度である。
本発明のインク組成物には、安定性向上のため、酸化防止剤を添加することができる。酸化防止剤としては、ヨーロッパ公開特許、同第223739号公報、同309401号公報、同第309402号公報、同第310551号公報、同第310552号公報、同第459416号公報、ドイツ公開特許第3435443号公報、特開昭54−48535号公報、同62−262047号公報、同63−113536号公報、同63−163351号公報、特開平2−262654号公報、特開平2−71262号公報、特開平3−121449号公報、特開平5−61166号公報、特開平5−119449号公報、米国特許第4814262号明細書、米国特許第4980275号明細書等に記載のものを挙げることができる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、インク組成物の総量(全質量)に対して、0.01〜10質量%程度である。
本発明のインク組成物には、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。前記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。前記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、具体的には、リサーチディスクロージャーNo.17643の第VIIのI〜J項、同No.15162、同No.18716の650頁左欄、同No.36544の527頁、同No.307105の872頁、同No.15162に引用された特許に記載された化合物や、特開昭62−215272号公報の127頁〜137頁に記載された代表的化合物の一般式および化合物例に含まれる化合物を使用することができる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、インク組成物の総量(全質量)に対して、0.01〜10質量%程度である。
本発明のインク組成物には、射出物性の制御を目的として、チオシアン酸カリウム、硝酸リチウム、チオシアン酸アンモニウム、ジメチルアミン塩酸塩などの導電性塩類を添加することができる。
本発明のインク組成物には、被記録媒体との接着性を改良するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。
溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、1−ブタノール、tert−ブタノール等のアルコール系溶剤、クロロホルム、塩化メチレン等の塩素系溶剤、ベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピルなどのエステル系溶剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、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ジメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、などが挙げられる。
この場合、耐溶剤性やVOCの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その量はインク組成物全体に対し0.1〜5質量%が好ましく、より好ましくは0.1〜3質量%の範囲である。
本発明のインク組成物には、膜物性を調整するため、各種高分子化合物を添加することができる。高分子化合物としては、アクリル系重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、シェラック、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類、その他の天然樹脂等が使用できる。また、これらは2種以上併用してもかまわない。これらのうち、アクリル系のモノマーの共重合によって得られるビニル系共重合が好ましい。更に、高分子結合材の共重合組成として、「カルボキシル基含有モノマー」、「メタクリル酸アルキルエステル」、または「アクリル酸アルキルエステル」を構造単位として含む共重合体も好ましく用いられる。
前記タッキファイヤーとしては、具体的には、特開2001−49200号公報の5〜6p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。
本発明のインク組成物は、インクジェット記録に適用する場合、吐出性を考慮し、吐出時の温度におけるインク粘度が、5〜30mPa・sであることが好ましく、7〜20mPa・sが更に好ましい。このため、前記範囲になるように適宜組成比を調整し決定することが好ましい。
また、室温(25℃)でのインク組成物の粘度は、7〜120mPa・sが好ましく、10〜80mPa・sが更に好ましい。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防ぎ、未硬化モノマーの低減、臭気低減が可能となり、更にインク液滴着弾時のドット滲みを抑えることができ、その結果として画質を改善することができる。
前記のうち、ピエゾ素子を用いたドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)のインクジェット記録用インクとして好適である。
本発明の画像形成方法は、既述した本発明のインク組成物を用いて被記録材に画像を記録する工程(画像記録工程)と、記録された画像に活性エネルギー線(活性線)を照射して硬化させる工程(画像硬化工程)とを含むものである。本発明では、画像硬化工程において活性エネルギー線を利用し、画像記録工程で被記録材に画像記録した後、記録された画像に対して活性エネルギー線の照射を行なうことによって、画像化に寄与する重合性化合物の重合硬化が進行し、良好に硬化され堅牢性の高い画像を形成することができる。
このインクにより得られた記録物は、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、例えば、平版印刷版のインク受容層(画像部)としても用いることもできる。
インクジェット記録方法においては、本発明のインク組成物を用いて被記録材に画像記録を行なうが、その際に使用するインク吐出ノズル等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。インクジェット記録方式には特に制限はなく、具体的には既述の通りである。
本発明の被記録媒体としてはインク浸透性の被記録媒体、および、インク非浸透性の被記録媒体をともに使用することができる。インク浸透性の被記録媒体は、普通紙、インクジェット専用紙、コート紙、電子写真共用紙、布、不織布、多孔質膜、高分子吸収体等が挙げられる。これらについては特開2001−1891549号公報などに「被記録材」として記載されている。
本発明の効果を発現させるためには、インク非浸透性の被記録媒体を用いることが好ましい。前記インク非浸透性の被記録媒体としては、アート紙、合成樹脂、ゴム、樹脂コート紙、ガラス、金属、陶器、木材等が挙げられる。加えて各機能を付加する為に、これら材質を複数組み合わせ複合化した基材を使用することもできる。
前記合成樹脂としてはいかなる合成樹脂も用いることができるが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、および、ポリブタジエンテレフタレート等のポリエステル;ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、および、ポリプロピレン等のポリオレフィン;並びに、アクリル樹脂、ポリカーボネート、および、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等や、ジアセテート、トリアセテート、ポリイミド、セロハン、および、セルロイド等が挙げられる。
前記合成樹脂を用いた基材の形状(厚み)は、フィルム状でもよいし、カード状またはブロック状でもよく、特に限定されることなく所望の目的に応じて適宜選定することができる。また、これら合成樹脂は透明であってもよいし、不透明であってもよい。前記合成樹脂の使用形態としては、いわゆる軟包装に用いられるフィルム状で用いることが好ましい態様の一つであり、各種非吸収性のプラスチックおよびそのフィルムを用いることができる。各種プラスチック製のフィルムとしては、例えば、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、および、TACフィルムを挙げることができる。
前記樹脂コート紙としては、例えば、透明ポリエステルフィルム、不透明ポリエステルフィルム、不透明ポリオレフィン樹脂フィルム、および、紙の両面をポリオレフィン樹脂でラミネートした紙支持体が挙げられ、前記紙の両面をポリオレフィン樹脂でラミネートした紙支持体が特に好ましい。
下記組成の各成分を混合、攪拌して、本発明のマゼンタインク(1)を得た。
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(DPCA60、SARTOMER社製;重合性化合物) … 6.0g
・1,6−ヘキサンジオールジアクリレート …10.0g
(HDDA、ダイセル・ユーシービー社製;重合性化合物)
・1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトンとビス(2.6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイドとの混合物
… 1.8g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製;光重合開始剤)
・上記例示化合物(1−a) … 4.0g
(本発明におけるイオン性化合物)
・下記マゼンタ染料M−1(着色剤) … 0.4g
実施例1において、上記例示化合物(1−a)(本発明におけるイオン性化合物)を、上記例示化合物(2−a)4.0gに変更した以外は実施例1と同様にして本発明のマゼンタインク(2)を得た。
下記組成の各成分を混合、攪拌して、本発明のイエローインク(3)を得た。
・エトキシ化ペンタエリスリトールヘキサアクリレート … 8.0g
(SR494、SARTOMER社製;重合性化合物)
・1,9−ノナンジオールジアクリレート … 8.0g
(L−C9A、第一工業製薬(株)製;重合性化合物)
・上記例示化合物(2−b) … 2.0g
(本発明におけるイオン性化合物)
・テトラエチレンペンタミン … 0.6g
(酸素捕捉剤)
・2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン … 0.6g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製;光重合開始剤)
・2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド
(光重合開始剤) … 1.2g
・下記イエロー染料Y−1(着色剤) … 0.4g
実施例1において、例示化合物(1−a)を用いず、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートの添加量を14.0gに変更した以外は実施例1と同様にして比較のマゼンタインク(4)を得た。
実施例2において、例示化合物(2−a)を用いず、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートの添加量を14.0gに変更した以外は実施例2と同様にして比較のイエローインク(5)を得た。
実施例3において、例示化合物(2−b)を用いず、エトキシ化ペンタエリスリトールヘキサアクリレートの添加量を10.0gに変更した以外は実施例3と同様にして比較のイエローインク(6)を得た。
実施例1において、例示化合物(1−a)を、特開2004−99650号公報における実施例(表1)に記載のN−ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート4.0gに変更した以外は実施例1と同様にして比較のマゼンタインク(6)を得た。
前記より得た各インクを、インクジェットプリンタ(印字密度300dpi、打滴周波数4kHz、ノズル数64)に装填し、各インク毎にアート紙上に吐出して色画像の記録を行ない、記録後、Deep UVランプ「SP−7」(ウシオ社製)を用いて露光エネルギー15mJ/cm2となる条件で照射し色画像サンプルを作製した。
インク吐出後10分経過したサンプルについて、下記の評価を行なった。評価結果を下記表1に示す。
印画面をタックフリーテストにて評価した。具体的には、画像(硬化皮膜)を指で触れて、べたつきが無い場合を「A」、僅かにべたつきがある場合を「B」、著しくべたつく場合を「C」として評価した。
画像(硬化皮膜)に、碁盤目状にカッターで切れ目をいれた後、その表面に粘着テープを貼り付けた。次いで、粘着テープを剥離し、剥離後における画像(硬化皮膜)の残存状態を目視によって観察した。剥離が見られない場合を「A」、一部剥離が見られた場合を「B」、著しく剥離がみられた場合を「C」、硬化が不十分で評価できないものを「D」として評価した。
これに対して、重合性基を有するイオン性化合物を含まない比較例のインクでは全て、特に接着性について良好な評価結果を得ることができず、比較例4では硬化性にも劣っていた。
Claims (10)
- 光によって重合可能な重合性基を有するイオン性化合物と、光重合開始剤と、を含有することを特徴とするインク組成物。
- 前記イオン性化合物が下記一般式(I)および下記一般式(II)で表される化合物であることを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。
- 前記イオン性化合物の重合性基が、ラジカル重合性基を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のインク組成物。
- 前記イオン性化合物の重合性基が、カチオン重合性基を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のインク組成物。
- 更に、着色剤を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記着色剤が、顔料または油溶性染料であることを特徴とする請求項5に記載のインク組成物。
- インクジェット印刷用であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のインク組成物を用いて被記録材に画像を記録する画像記録工程と、
前記画像記録工程において前記被記録材に記録された画像に活性エネルギー線を照射して硬化させる画像硬化工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。 - 前記画像記録工程は、前記インク組成物を吐出するインクジェット記録によって前記画像を記録することを特徴とする請求項8に記載の画像形成方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のインク組成物を用いてなることを特徴とする記録物。
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