JP2008280427A - 紫外線硬化インク、及び画像記録方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2.前記一般式(1)、(2)において、アルキレン基の隣り合う炭素それぞれに少なくとも1つの−OHを有することを特徴とする前記1に記載の紫外線硬化インク。
4.前記エチレン性不飽和基を有する化合物の少なくとも1つが分子量6000以上であることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の紫外線硬化インク。
エチレン性不飽和基を有する化合物とは、化合物中に1個以上のエチレン性不飽和基を持つ化合物である。具体的にはスチレン基、アクリル基、メタクリル基、アリル基、クロトン酸基、マレイン酸基、イタコン酸基を少なくとも1つ以上分子中に有する化合物を言う。好ましくはアクリル基、メタクリル基を1つ以上分子中に有する化合物である。
本発明においては、本発明に係る光開始剤の他に必要に応じて他の光開始剤や光増感剤を添加してもよい。
2)チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、イソプロポキシクロロチオキサントン等のチオキサントン類、及びそれらの塩
3)エチルアントラキノン、ベンズアントラキノン、アミノアントラキノン、クロロアントラキノン等のアントラキノン類
4)アセトフェノン類
5)ベンゾインメチルエーテル等のベンゾインエーテル類
6)2,4,6−トリハロメチルトリアジン類。
8)ベンジルジメチルケタール、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、フェナントレンキノン、9,10−フェナンスレンキノン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン類。
10)ビスアシルフォスフィンオキサイド、ビスフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド
11)4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、及びこれらのエチレンオキシド付加物。
紫外線光源として、光波長300〜370nmにかけての発光があれば特に制限されない。具体的には、低圧、中圧、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプや紫外域の発光波長を持つキセノンランプ、冷陰極管、熱陰極管、LED等従来公知のものが用いられる。しかしながら、本発明に係る光開始剤の性能を最大限発揮することから、光波長365nmの発光強度が高いほうが好ましく、その観点から発光波長365nmのLEDが好ましい。
本発明の紫外線硬化インクに用いられる色剤としては、インクジェットで公知の各種染料または顔料を用いることができる。しかしながら、紫外線を照射すること、画像保存性の観点から顔料を使用することが好ましい。
本発明で用いることのできる染料としては特に制限はなく、酸性染料、直接染料、反応性染料等の水溶性染料、分散染料等が挙げられる。この中では、アニオン性染料が好ましい。
本発明で用いることのできる水溶性染料としては、例えば、アゾ染料、メチン染料、アゾメチン染料、キサンテン染料、キノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料、ジフェニルメタン染料等を挙げることができ、その具体的化合物を以下に示す。但し、これら例示した化合物に限定されるものではない。
1、3、11、17、18、19、23、25、36、38、40、42、44、49、59、61、65、67、72、73、79、99、104、110、114、116、118、121、127、129、135、137、141、143、151、155、158、159、169、176、184、193、200、204、207、215、219、220、230、232、235、241、242、246
〈C.I.アシッドオレンジ〉
3、7、8、10、19、24、51、56、67、74、80、86、87、88、89、94、95、107、108、116、122、127、140、142、144、149、152、156、162、166、168
〈C.I.アシッドレッド〉
88、97、106、111、114、118、119、127、131、138、143、145、151、183、195、198、211、215、217、225、226、249、251、254、256、257、260、261、265、266、274、276、277、289、296、299、315、318、336、337、357、359、361、362、364、366、399、407、415
〈C.I.アシッドバイオレット〉
17、19、21、42、43、47、48、49、54、66、78、90、97、102、109、126。
1、7、9、15、23、25、40、62、72、74、80、83、90、92、103、104、112、113、114、120、127、128、129、138、140、142、156、158、171、182、185、193、199、201、203、204、205、207、209、220、221、224、225、229、230、239、249、258、260、264、278、279、280、284、290、296、298、300、317、324、333、335、338、342、350
〈C.I.アシッドグリーン〉
9、12、16、19、20、25、27、28、40、43、56、73、81、84、104、108、109
〈C.I.アシッドブラウン〉
2、4、13、14、19、28、44、123、224、226、227、248、282、283、289、294、297、298、301、355、357、413
〈C.I.アシッドブラック〉
1、2、3、24、26、31、50、52、58、60、63、107、109、112、119、132、140、155、172、187、188、194、207、222
〈C.I.ダイレクトイエロー〉
8、9、10、11、12、22、27、28、39、44、50、58、79、86、87、98、105、106、130、132、137、142、147、153
〈C.I.ダイレクトオレンジ〉
6、26、27、34、39、40、46、102、105、107、118
〈C.I.ダイレクトレッド〉
2、4、9、23、24、31、54、62、69、79、80、81、83、84、89、95、212、224、225、226、227、239、242、243、254
〈C.I.ダイレクトバイオレット〉
9、35、51、66、94、95。
1、15、71、76、77、78、80、86、87、90、98、106、108、160、168、189、192、193、199、200、201、202、203、218、225、229、237、244、248、251、270、273、274、290、291
〈C.I.ダイレクトグリーン〉
26、28、59、80、85
〈C.I.ダイレクトブラウン〉
44、106、115、195、209、210、222、223
〈C.I.ダイレクトブラック〉
17、19、22、32、51、62、108、112、113、117、118、132、146、154、159、169
〈C.I.ベイシックイエロー〉
1、2、11、13、15、19、21、28、29、32、36、40、41、45、51、63、67、70、73、91
〈C.I.ベイシックオレンジ〉
2、21、22
〈C.I.ベイシックレッド〉
1、2、12、13、14、15、18、23、24、27、29、35、36、39、46、51、52、69、70、73、82、109
〈C.I.ベイシックバイオレット〉
1、3、7、10、11、15、16、21、27、39。
1、3、7、9、21、22、26、41、45、47、52、54、65、69、75、77、92、100、105、117、124、129、147、151
〈C.I.ベイシックグリーン〉
1、4
〈C.I.ベイシックブラウン〉
1
〈C.I.リアクティブイエロー〉
2、3、7、15、17、18、22、23、24、25、27、37、39、42、57、69、76、81、84、85、86、87、92、95、102、105、111、125、135、136、137、142、143、145、151、160、161、165、167、168、175、176
〈C.I.リアクティブオレンジ〉
1、4、5、7、11、12、13、15、16、20、30、35、56、64、67、69、70、72、74、82、84、86、87、91、92、93、95、107
〈C.I.リアクティブレッド〉
2、3、5、8、11、21、22、23、24、28、29、31、33、35、43、45、49、55、56、58、65、66、78、83、84、106、111、112、113、114、116、120、123、124、128、130、136、141、147、158、159、171、174、180、183、184、187、190、193、194、195、198、218、220、222、223、228、235。
1、2、4、5、6、22、23、33、36、38。
2、3、4、5、7、13、14、15、19、21、25、27、28、29、38、39、41、49、50、52、63、69、71、72、77、79、89、104、109、112、113、114、116、119、120、122、137、140、143、147、160、161、162、163、168、171、176、182、184、191、194、195、198、203、204、207、209、211、214、220、221、222、231、235、236
〈C.I.リアクティブグリーン〉
8、12、15、19、21
〈C.I.リアクティブブラウン〉
2、7、9、10、11、17、18、19、21、23、31、37、43、46
〈C.I.リアクティブブラック〉
5、8、13、14、31、34、39
〈C.I.フードブラック〉
1、2。
本発明に使用できる顔料としては、従来公知の有機及び無機顔料が使用できる。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられるが、アニオン性顔料が好ましい。
上記顔料をインク中に安定に分散するための水溶性高分子分散剤としては、下記の水溶性樹脂を用いることができ、吐出安定性の観点から好ましい。
本発明に用いられるアニオン性顔料の形態としては、上記顔料をアニオン性高分子分散剤により分散された顔料、またはアニオン変性自己分散顔料であることが分散安定性の点から好ましい。
本発明に係る溶媒としては水性液媒体が好ましく用いられ、前記水性液媒体としては、水及び水溶性有機溶剤等の混合溶媒が更に好ましく用いられる。
本発明のインクに好ましく使用される界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、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、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、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、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル類、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、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、アルキルアミン塩類、第四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。
本発明においては、その他に従来公知の添加剤を含有することができる。例えば、蛍光増白剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、増粘剤、帯電防止剤、マット剤、水溶性多価金属塩、酸塩基、緩衝液等pH調整剤、酸化防止剤、表面張力調整剤、非抵抗調整剤、防錆剤、無機顔料等である。
紙には塗工紙、非塗工紙があり、塗工紙としては、1m2あたりの塗工量が片面20g前後のアート紙、1m2あたりの塗工量が片面10g前後のコート紙、1m2あたりの塗工量が片面5g前後の軽量コート紙、微塗工紙、マット調仕上げのマットコート紙、ダル調仕上げのダルコート紙、新聞用紙等を挙げることができる。
各種フィルムとしては、一般的に使用されているものはすべて使用できる。例えば、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム等がある。また、写真用印画紙であるレジンコートペーパーや合成紙であるユポ紙等も使用できる。
各種インクジェット用記録媒体としては、基材に吸収性支持体や非吸収性支持体を用いて、表面にインク受容層が形成されたものである。インク受容層としては、コート層、膨潤層、微細空隙層からなるものがある。膨潤層は水溶性ポリマーからなるインク受容層が膨潤することでインクを吸収する。微細空隙層は2次粒径が20〜200nm程度の無機あるいは有機微粒子とバインダーからなり、100nm程度の微細な空隙がインクを吸収する。
グリシジルメタクリレート56g、p−ヒドロキシベンズアルデヒド48g、ピリジン2g、及びN−ニトロソ−フェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩1gを反応容器に入れ、80度の湯浴中で8時間攪拌した。
(ブラック顔料分散液の調製)
以下の各添加剤を混合し、0.5mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、イオン交換水で希釈してブラック顔料の含有量が15%のブラック顔料分散液を調製した。このブラック顔料分散液に含まれるブラック顔料粒子の平均粒径は138nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより行った。
高分子分散剤(スチレン/アクリル酸/2−エチルヘキシルアクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、Tg70℃、数平均分子量10500)
4部
グリセリン 18部
イオン交換水を加えて、100部とした。
表1に記載の光開始剤を用いて、下記組成のブラック印刷インク1−1〜1−8を調製した。
A−400(新中村化学製) 20部
TO−1343(東亞合成製、アクリロイル基を2個以上有する水溶性ポリエステル系アクリルオリゴマー) 5部
ジョンクリル537J(ジョンソンポリマー製、固形分濃度46%) 8部
一般式(1)で表されるベンゾフェノン化合物または一般式(2)で表されるチオキサントン化合物 2部
一般式(1)で表される化合物 0部または2部
ジエチレングリコール 20部
純水を加えて100部とし、超音波分散を行った後、0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、ブラック印刷インク1−1〜1−8を得た。
表2に記載の光開始剤を用いて、下記組成のブラック印刷インク2−1〜2−8を調製した。
活性エネルギー線架橋性高分子化合物(A)(重合度500、変性率3%、濃度10%) 45部
ジョンクリル537J(ジョンソンポリマー製、固形分濃度46%) 8部
一般式(1)で表されるベンゾフェノン化合物または一般式(2)で表されるチオキサントン化合物 2部
一般式(1)で表される化合物 0部または2部
ジエチレングリコール 15部
純水を加えて100部とし、超音波分散を行った後、0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、ブラック印刷インク2−1〜2−8を得た。
(硬化性)
アート紙上に得られた組成物をワイヤーバーを用いてWet膜厚10μmで塗布し、λ365nmのLEDランプ(日亜化学工業製)で100mJ/cm2の光量になるように照射し、照射後の状態を目視で観察した。
△:一部に流動性がある
×:流動性がある。
硬化性評価に用いた各ベタ画像をドライヤーにより1分間温風乾燥した後、24時間自然乾燥し、プラスチック消しゴムで印字部を5回こすり、濃度低下の程度で耐擦過性の評価を行った。
○:若干の色落ちは見られるが、画像としては気にならない
△:色落ちが確認でき、画質が低下
×:色落ちが大きく、画質への影響が大。
(ブラック顔料分散液の調製)
以下の各添加剤を混合し、0.5mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、水で希釈してブラック顔料の含有量が15%のブラック顔料分散液を調製した。このブラック顔料分散液に含まれるブラック顔料粒子の平均粒径は106nmであった。なお、粒径測定はマルバーン製ゼータサイザ1000HSにより行った。
高分子分散剤(スチレン/アクリル酸/2−エチルヘキシルアクリレート/2−ヒドロキシエチルメタアクリレートの共重合体、重量平均分子量12500、ガラス転移点75℃) 4部
グリセリン 15部
イオン交換水を加えて、100部とした。
表3に記載の光開始剤を用いて、下記組成のブラックインクジェットインク3−1〜3−8を調製した。
A−400(新中村化学製) 10部
TO−1343(東亞合成製、アクリロイル基を2個以上有する水溶性ポリエステル系アクリルオリゴマー) 5部
ジエチレングリコール 20部
一般式(1)で表されるベンゾフェノン化合物または一般式(2)で表されるチオキサントン化合物 0.7部
一般式(1)で表される化合物 0部または0.8部
オルフィンE1010(日信化学製) 0.3部
純水を加えて100部とし、超音波分散を行った後、0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、ブラックインクジェットインク3−1〜3−8を得た。
表4に記載の光開始剤を用いて、下記組成のブラックインクジェットインク4−1〜4−8を調製した。
活性エネルギー線架橋性高分子化合物(B)(重合度300、変性率3%、濃度10%) 30部
ジエチレングリコール 20部
一般式(1)で表されるベンゾフェノン化合物または一般式(2)で表されるチオキサントン化合物 0.7部
一般式(1)で表される化合物 0部または0.8部
オルフィンE1010(日信化学製) 0.3部
純水を加えて100部とし、超音波分散を行った後、0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、ブラックインクジェットインク4−1〜4−8を得た。
表5に記載の光開始剤を用いて、下記組成のブラックインクジェットインク5−1〜5−8を調製した。
活性エネルギー線架橋性高分子化合物(A)(重合度500、変性率3%、濃度10%) 30部
ジエチレングリコール 20部
一般式(1)で表されるベンゾフェノン化合物または一般式(2)で表されるチオキサントン化合物 0.7部
一般式(1)で表される化合物 0部または0.8部
オルフィンE1010(日信化学製) 0.3部
純水を加えて100部とし、超音波分散を行った後、0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、ブラックインクジェットインク5−1〜5−8を得た。
ノズル口径25μm、駆動周波数12kHz、ノズル数128、ノズル密度180dpi(dpiは2.54cmあたりのドット数を表す)であるピエゾ型ヘッドを搭載し、ピエゾ型ヘッドの両端に発光波長365nmのLED(日亜化学製)を配置し、最大記録密度が720×720dpiであるオンデマンド型インクジェットプリンターを用意した。光量110mJ/cm2になるように照射しながら、アート紙上に黒のベタ画像を作成し、ドライヤーにより1分間温風乾燥した後、24時間自然乾燥した。
(出射性)
上記、インクジェット画像の形成条件により、40℃、30%RH、及び20℃、70%RHの環境下でそれぞれアート紙に線画、及びベタ画像を間隔を空けて、連続9枚プリントを行い、10分間印字を停止した後、10枚目のプリントを行った。10枚目のプリント時のノズルの出射状態を目視観察し、下記の基準によりインク出射安定性の評価を行った。
○:1、2個数%のノズルで斜め出射が見られるが、インク欠がない
△:インク欠が3〜10個数%未満のノズルで発生
×:インク欠が10個数%以上のノズルで発生。
実施例1と同様に行った。
実施例1と同様に行った。
本実施例は、本発明に係るインクジェットインクに適するエチレン性不飽和基を有する化合物を示すことにある。
A−900:新中村化学製、ポリエチレンオキシドジアクリレート、分子量1000
A−Gly−9E:新中村化学製、エトキシ化グリセリントリアクリレート、分子量5000
A−Gly−20E:新中村化学製、エトキシ化グリセリントリアクリレート、分子量10000
アクリル基含有PVA:アクリル基含有ポリビニルアルコール
UA−W2A:新中村化学製、水溶性ウレタンアクリレートオリゴマー
DEG:ジエチレングリコール
オルフィンE−1010:日信化学製。
Claims (7)
- 前記一般式(1)、(2)において、アルキレン基の隣り合う炭素それぞれに少なくとも1つの−OHを有することを特徴とする請求項1に記載の紫外線硬化インク。
- 前記エチレン性不飽和基を有する化合物の少なくとも1つが分子量6000以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線硬化インク。
- 前記エチレン性不飽和基を有する化合物の少なくとも1つが親水性主鎖に複数の側鎖を有し、側鎖にエチレン性不飽和基を有する高分子化合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の紫外線硬化インク。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の紫外線硬化インクを記録媒体上に記録後、紫外線を照射し、画像を形成することを特徴とする画像記録方法。
- 前記紫外線の光源として、λ365nmの中心発光波長を有するLEDを用いることを特徴とする請求項6に記載の画像記録方法。
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