JP5350827B2 - インク組成物、及び、インクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
従来の家庭用又はオフィス用のインクジェットインク組成物及びインクジェット記録方法に対して、商業用印刷機器や産業用印刷機器を目的としたインクジェットインク組成物及びインクジェット記録方法には、形成した画像の色再現性が広いこと、及び、長時間の吐出信頼性に優れていること、が強く要求されるようになってきた。
また、イエローインクとしては、例えば、特許文献2には、少なくともイエロー顔料と、光重合性化合物と、光重合開始剤からなる紫外線硬化型インクジェット記録用インク組成物において、イエロー顔料としてC.I.ピグメント・イエロー・180を含有し、かつ塩基性の吸着基を有する高分子分散剤を含有する事を特徴とする紫外線硬化型インクジェット記録用インク組成物が開示されており、特許文献3には、光酸発生剤、光重合性化合物及び顔料を含有する活性光線硬化型インクジェットインク組成物において、前記光酸発生剤が活性光線照射によりベンゼンを発生しないオニウム塩であり、前記光重合性化合物がオキセタン環を有する化合物であり、且つ顔料がC.I.(カラーインデックス) PY74、PY93、PY120、PY128、PY138、PY139、PY151、PY166、PY180、PY185、PR122、PR177、PV19、PB15:3、PB15:4、PBk7からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする活性光線硬化型インクジェットインク組成物が開示されている。
また、非吸収性の被記録媒体に記録を行う場合には、従来のインクジェットインク組成物及びインクジェット記録方法は、打滴後の液滴の乾燥や被記録媒体への浸透に時間が掛かると、画像に滲みが生じやすく、また、被記録媒体上で隣接するインク組成物液滴間で混合が生じ、鮮鋭な画像形成の妨げとなるなど、実用上問題があった。さらに、非吸収性の被記録媒体に記録した画像のもう一つの問題点としては、剥がれやすく、擦過性に劣るなど、画像の定着性が挙げられる。
さらに、特許文献2や3に記載の方法では、作製したインク組成物中の顔料粒径が大きく、長時間の吐出安定性が問題となる場合がある。
<1>(A)イソインドリン系顔料、(B)高分子分散剤、(C)ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩、(D)重合性化合物、及び、(E)重合開始剤を含有することを特徴とするインク組成物、
<2>前記(A)イソインドリン系顔料が、C.I.Pigment Yellow 185である上記<1>に記載のインク組成物、
<3>前記(C)ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩が、下記式(1)で表される化合物である上記<1>又は<2>に記載のインク組成物、
<5>前記(E)重合開始剤が、アシルホスフィンオキサイド化合物を含む上記<1>〜<4>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<6>(a1)被記録媒体上にインク組成物を吐出する工程、及び(b1)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、を含み、前記インク組成物が上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載のインク組成物であることを特徴とするインクジェット記録方法。
本発明のインク組成物(以下、単に「インク」ともいう。)は、(A)イソインドリン系顔料、(B)高分子分散剤、(C)ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩、(D)重合性化合物、及び、(E)重合開始剤を含有することを特徴とする。
本発明のインク組成物は、イエロー色のインク組成物(「イエローインク組成物」ともいう。)であることが好ましい。
また、本発明のインク組成物は、インクジェット記録用インク組成物として好適に使用することができる。
本発明のインク組成物は、放射線により硬化可能なインク組成物であり、また、油性のインク組成物である。
本発明でいう「放射線」とは、その照射によりインク組成物中において開始種を発生させることができるエネルギーを付与することができる活性放射線であれば、特に制限はなく、広くα線、γ線、X線、紫外線(UV)、可視光線、電子線などを包含するものであるが、中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点から紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。したがって、本発明のインク組成物としては、放射線として、紫外線を照射することにより硬化可能なインク組成物が好ましい。
本発明のインク組成物は、(A)イソインドリン系顔料を含有する。
本発明に用いることができるイソインドリン系顔料としては、イソインドリン構造を有する顔料であれば、特に制限はないが、イソインドリン系イエロー顔料であることが好ましい。
イソインドリン系イエロー顔料としては、C.I.Pigment Yellow 139やC.I.Pigment Yellow 185などが挙げられる。
中でも、本発明の効果が顕著に現れるC.I.Pigment Yellow 185を用いることが好ましい。
本発明においては、分散性、安定性に優れた(C)ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩を含むため、均一で安定なインク組成物とすることができる。また、特に粒径が0.4μm以下の前記イソインドリン系顔料を用いた場合であっても、均一で安定なインク組成物とすることができる。また、従来の分散剤では、十分な分散性が得られたかったイソインドリン系顔料を使用した場合であっても、良好な分散性を得ることができ、色再現性に優れたインク組成物を得ることができる。
なお、前記イソインドリン系顔料のインク組成物における粒径は、公知の測定方法で測定することができる。具体的には遠心沈降光透過法、X線透過法、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法により測定することができる。
本発明のインク組成物は、(B)高分子分散剤を含有する。
本発明における「高分子分散剤」とは、重量平均分子量が1,000以上の分散剤を意味する。
高分子分散剤の重量平均分子量Mwは、2,000〜300,000の範囲であることが好ましく、3,000〜200,000がより好ましく、4,000〜100,000がさらに好ましく、5,000〜100,000が特に好ましい。高分子分散剤の重量平均分子量が上記範囲であると、顔料の分散性が向上し、インク組成物の保存安定性、吐出性が良好となる。
高分子分散剤の主鎖骨格は、特に制限はないが、ポリウレタン骨格、ポリアクリル骨格、ポリエステル骨格、ポリアミド骨格、ポリイミド骨格、ポリウレア骨格等が挙げられ、インク組成物の保存安定性の点で、ポリウレタン骨格、ポリアクリル骨格、ポリエステル骨格が好ましい。また、高分子分散剤の構造に関しても特に制限はないが、ランダム構造、ブロック構造、くし型構造、星型構造等が挙げられ、同様に保存安定性の点で、ブロック構造又はくし型構造が好ましい。
本発明のインク組成物中における高分子分散剤の含有量としては、顔料の分散性の観点と遊離分散剤濃度を下げるというから、インク組成物中のイソインドリン系顔料の総重量に対して、1重量%以上50重量%以下であることが好ましく、2重量%以上30重量%以下であることがより好ましく、5重量%以上20重量%以下であることが特に好ましい。
本発明のインク組成物は、(C)ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩(以下、「特定分散助剤」ともいう。)を含有する。
ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩は、1種単独で含有していても、2種以上を含有していてもよい。
ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩におけるジスアゾ系イエロー着色剤としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 14、C.I.Pigment Yellow 17、C.I.Pigment Yellow 81、及び、C.I.Pigment Yellow 83等が例示できる。
ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩におけるアンモニウム基の窒素原子上の4つの基としては、それぞれ独立に、水素原子、又は、炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜30のアルキル基であることがより好ましい。ただし、窒素原子上の4つの基の少なくとも1つはアルキル基であり、窒素原子上の4つの基の少なくとも1つは炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
また、窒素原子上の4つの基のうちの2つ以上の基が結合して、環構造を形成していてもよい。
また、ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩に2以上のアンモニウム基を有する場合は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩におけるアンモニウム基としては、テトラアンモニウム基であることが好ましく、2つの炭素数10〜30のアルキル基及び2つの炭素数1〜3のアルキル基を2つ有するアンモニウム基であることがより好ましい。
式(1)におけるX及びYはそれぞれ独立に、前記式(2)で表される基を表す。
式(2)におけるR1〜R4はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜30のアルキル基を表し、R1〜R4のうちの少なくとも1つは炭素数1〜30のアルキル基である。
また、式(2)において、R1〜R4はそれぞれ独立に、炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましく、R1及びR2がそれぞれ独立に、炭素数10〜30のアルキル基であり、かつ、R3及びR4がそれぞれ独立に、炭素数1〜3のアルキル基であることがより好ましい。
また、mとnとの和であるm+nは、0.2<m+n<1.5であり、0.5<m+n<1.4であることが好ましく、0.7<m+n<1.2であることがより好ましい。なお、m+n=0.5である場合とは、ジスアゾ系イエロー着色剤とジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体(モノスルホ化体、ジスルホ化体等を含む)との混合物であり、平均してジスアゾ系イエロー着色剤のアンモニウム化したスルホ基の量が平均0.5個であることを表す。
また、インク組成物中に含有することができるジスアゾ系イエロー着色剤、ジスアゾ系イエロー着色剤のモノスルホ化体のモノアルキルアンモニウム塩及びジスアゾ系イエロー着色剤のジスルホ化体のジアルキルアンモニウム塩は、同種のジスアゾ系イエロー着色剤及びそのスルホ化体のアルキルアンモニウム塩であることが好ましい。
本発明のインク組成物は、(D)重合性化合物を含有する。
本発明に用いることができる重合性化合物は、硬化性及び定着性に優れる観点から、ラジカル重合性化合物、又は、カチオン重合性化合物を用いることが好ましい。
本発明のインク組成物中における重合性化合物の含有量は、画像定着性の観点から、インク組成物の総重量に対して、40重量%以上98重量%以下であることが好ましく、50重量%以上95重量%以下であることがより好ましく、60重量%以上90重量%以下であることが特に好ましい。
本発明におけるラジカル重合性化合物としては、活性放射線や熱などによるエネルギー付与によりラジカル重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はなく、モノマー、オリゴマー、ポリマーの種を問わず使用することができるが、特に、後述するラジカル重合開始剤から発生する開始種により重合反応を生起する、光ラジカル重合性モノマーとして知られる各種公知のラジカル重合性のモノマーを使用することができる。また、ラジカル重合性化合物は単官能化合物であっても、多官能化合物であってもよい。
ラジカル重合性化合物としては、硬化性、粘度の点から、(メタ)アクリレート類であることが好ましい。特に、粘度の点から、単官能(メタ)アクリレート及び二官能(メタ)アクリレートから選択される少なくとも1種であることがより好ましい。
本発明に用いることができる(メタ)アクリレートとしては、例えば、以下のものが挙げられる。
単官能(メタ)アクリレートとしては、ヘキシル基(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、tert−オクチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−n−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−エチヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−クロロエチル(メタ)アクリレート、4−ブロモブチル(メタ)アクリレート、シアノエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトシキメチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、アルコキシメチル(メタ)アクリレート、アルコキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2,2,2−テトラフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル(メタ)アクリレート、4−ブチルフェニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2,4,5−テトラメチルフェニル(メタ)アクリレート、4−クロロフェニル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、
四官能の(メタ)アクリレートの具体例として、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
五官能の(メタ)アクリレートの具体例として、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートを挙げることができる。
六官能の(メタ)アクリレートの具体例として、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、フォスファゼンのアルキレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート、カプトラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
本発明におけるカチオン重合性化合物としては、活性放射線や熱などによるエネルギー付与によりカチオン重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はなく、モノマー、オリゴマー、ポリマーの種を問わず使用することができるが、特に、後述するカチオン重合開始剤から発生する開始種により重合反応を生起する、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。また、カチオン重合性化合物は単官能化合物であっても、多官能化合物であってもよい。
カチオン重合性化合物としては、例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−4006号8、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号などの各公報に記載されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
これらのエポキシ化合物の中でも、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが、硬化速度に優れるという観点から好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。
ビニルエーテル化合物としては、ジ又はトリビニルエーテル化合物が、硬化性、被記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、ジビニルエーテル化合物が特に好ましい。
本発明で使用するオキセタン化合物の中でも、インクジェット記録用液体の粘度と粘着性の観点から、オキセタン環を1〜2個有する化合物を使用することが好ましい。
カチオン重合性化合物の含有量としては、インク組成物の全重量に対し、50〜95重量%であることが好ましく、60〜92重量%であることがより好ましく、70〜90重量%であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物は、(E)重合開始剤(以下、単に「開始剤」ともいう。)を含有する。
本発明に用いることができる重合開始剤は、硬化性及び定着性に優れる観点から、ラジカル重合開始剤、又は、カチオン重合開始剤を用いることが好ましく、ラジカル光重合開始剤、又は、カチオン光重合開始剤を用いることがより好ましい。
本発明のインク組成物においては、ラジカル重合性化合物を含有する場合は、ラジカル重合性開始剤を含有し、カチオン重合性化合物を含有する場合は、カチオン重合開始剤を含有することが好ましい。
本発明におけるカチオン重合開始剤又はラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤であることが特に好ましい。
また、(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192ページ参照)に化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が多く記載されている。さらには、F.D.Saeva,Topics in Current Chemistry,156,59(1990).、G.G.Maslak,Topics in Current Chemistry,168,1(1993)、H.B.Shuster et al.,J.Am.Chem.Soc.,112,6329(1990)、I.D.F.Eaton et al.,J.Am.Chem.Soc.,102,3298(1980)等に記載されているような、増感剤の電子励起状態との相互作用を経て、酸化的又は還元的に結合解裂を生じる化合物群も知られる。
光重合開始剤の他の例である(g)アジニウム化合物の例としては、特開昭63−138345号、特開昭63−142345号、特開昭63−142346号、特開昭63−143537号及び特公昭46−42363号各公報記載のN−O結合を有する化合物群を挙げることができる。
上記チタノセン化合物の具体例としては、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピリ−1−イル)フェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(メチルスルホンアミド)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−ブチルビアロイル−アミノ)フェニル〕チタン等を挙げることができる。
また、カチオン重合開始剤としては、硬化性の点から、上記した中でも、芳香族オニウム塩が好ましく、ヨードニウム塩、スルホニウム塩がより好ましく、ヨードニウムのPF6塩、スルホニウム塩のPF6塩が特に好ましい。
好ましく用いることができるアシルホスフィンオキサイド化合物は以下の通りである。
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、下記式(2)又は下記式(3)で表される化合物であることが好ましい。
前記R1、R2又はR3で表される脂肪族基は、例えば、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基、アラルキル基、又は置換アラルキル基等が挙げられ、中でも、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アラルキル基、又は置換アラルキル基が好ましく、アルキル基、置換アルキル基が特に好ましい。また、前記脂肪族基は、環状脂肪族基でも鎖状脂肪族基でもよい。また、鎖状脂肪族基は分岐を有していてもよい。
前記アルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のアルキル基が挙げられ、該アルキル基の炭素原子数としては、1以上30以下が好ましく、1以上20以下がより好ましい。置換アルキル基のアルキル部分の炭素原子数の好ましい範囲については、アルキル基の場合と同様である。前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、ネオペンチル基、イソプロピル基、イソブチル基等が挙げられる。
前記置換アルキル基の置換基としては、−COOH(カルボキシル基)、−SO3H(スルホ基)、−CN(シアノ基)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)、−OH(ヒドロキシ基)、炭素数30以下のアルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基)、炭素数30以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数30以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数30以下のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、ベンジルオキシ基、フェノキシエトキシ基、フェネチルオキシ基等)、炭素数30以下のアルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、メチルチオエチルチオエチル基等)、炭素数30以下のアリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、p−トリルオキシ基、1−ナフトキシ基、2−ナフトキシ基等)、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数30以下のアシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基等)、炭素数30以下のアシル基(例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等)、カルバモイル基(例えば、カルバモイル基、N,N−ジメチルカルバモイル基、モルホリノカルボニル基、ピペリジノカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、スルファモイル基、N,N−ジメチルスルファモイル基、モルホリノスルホニル基、ピペリジノスルホニル基等)、炭素数30以下のアリール基(例えば、フェニル基、4−クロロフェニル基、4−メチルフェニル基、α−ナフチル基等)、置換アミノ基(例えば、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、アシルアミノ基等)、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、複素環基等が挙げられる。ここで、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、ホスホノ基は、塩の状態であってもよい。その際、塩を形成するカチオンは、陽イオンを形成し得る基であり、有機カチオン性化合物、遷移金属配位錯体カチオン(特許2791143号公報に記載の化合物等)又は金属カチオン(例えば、Na+、K+、Li+、Ag+、Fe2+、Fe3+、Cu+、Cu2+、Zn2+、Al3+等)が好ましい。
前記アルキニル基としては、直鎖状、分岐状、環状のアルキニル基が挙げられ、該アルキニル基の炭素原子数としては、2以上30以下が好ましく、2以上20以下がより好ましい。また、該アルキニル基は、置換基を有する置換アルキニル基、無置換のアルキニル基のいずれであってもよく、置換アルキニル基のアルキニル部分の炭素原子数の好ましい範囲はアルキニル基の場合と同様である。置換アルキニル基の置換基としては、前記置換アルキル基の場合と同様の置換基が挙げられる。
前記アラルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のアルキル側鎖を有するアラルキル基が挙げられ、該アラルキル基の炭素原子数としては、7以上35以下が好ましく、7以上25以下がより好ましい。また、該アラルキル基は、置換基を有する置換アラルキル基、無置換のアラルキル基のいずれであってもよく、置換アラルキル基のアラルキル部分の炭素原子数の好ましい範囲はアラルキル基の場合と同様である。置換アラルキル基の置換基としては、前記置換アルキル基の場合と同様の置換基が挙げられる。また、アラルキル基のアリール部分が置換基を有していてもよく、該置換基としては前記アルキル基の場合と同様の置換基及び炭素数30以下の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基が例示できる。
前記R1又はR2で表される脂肪族オキシ基としては、炭素数1以上30以下のアルコキシ基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、オクチルオキシ基、フェノキシエトキシ基等が挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。
前記R1又はR2で表される芳香族オキシ基としては、炭素数6以上30以下のアリールオキシ基が好ましく、例えば、フェノキシ基、メチルフェニルオキシ基、クロロフェニルオキシ基、メトキシフェニルオキシ基、オクチルオキシフェニルオキシ基等が挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。
前記R1、R2又はR3で表される複素環基としては、N、O又はS原子を含む複素環基が好ましく、例えば、ピリジル基、フリル基、チエニル基、イミダゾリル基、ピロリル基等が挙げられる。
前記R4、R5又はR6で表される、アルキル基、アリール基、複素環基、アルコキシ基及びアリールオキシ基は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、前記式(2)における場合と同様の置換基が挙げられる。
前記式(3)におけるアルキル基、アリール基、複素環基、アルコキシ基及びアリールオキシ基としては、前記式(2)における場合と同義である。
具体的なアシルホスフィンオキサイド化合物の例としては、以下に示す化合物(例示化合物(P−1)乃至(P−26))が挙げられるが、本発明においては、これらに限定されるものではない。
また重合開始剤と、それらと併用される重合性化合物との含有比(重量比)としては、それぞれ、重合開始剤:重合性化合物=0.5:100〜30:100であることが好ましく、1:100〜15:100であることがより好ましく、2:100〜10:100であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物は、イソインドリン系顔料以外の(F)その他の着色剤を含有していてもよい。
本発明のインク組成物は、得られる画像における明度や彩度などの観点から、イソインドリン系顔料以外のその他の着色剤を含有しないか、インク組成物の全重量に対し、イソインドリン系顔料以外のその他の着色剤の含有量が1重量%以下であることが好ましく、イソインドリン系顔料以外のその他の着色剤を含有しないことがより好ましい。
本発明に用いることのできるその他の着色剤には、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の顔料、染料を適宜選択して用いることができる。中でも、着色剤としては、特に耐光性に優れるとの観点から顔料であることが好ましい。
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及び無機顔料、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。さらに、市販の顔料分散体や表面処理された顔料、例えば、顔料を分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、あるいは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等も、本発明の効果を損なわない限りにおいて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。
緑色を呈する顔料として、C.I.ピグメントグリーン7(フタロシアニングリーン)、C.I.ピグメントグリーン36(フタロシアニングリーン)の如きフタロシアニン顔料、C.I.ピグメントグリーン8(ニトロソグリーン)等の如きアゾ金属錯体顔料等が挙げられる。
オレンジ色を呈する顔料として、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。
ここで、酸化チタンは他の白色顔料と比べて比重が小さく、屈折率が大きく化学的、物理的にも安定であるため、顔料としての隠蔽力や着色力が大きく、さらに、酸やアルカリ、その他の環境に対する耐久性にも優れている。したがって、白色顔料としては酸化チタンを利用することが好ましい。もちろん、必要に応じて他の白色顔料(列挙した白色顔料以外であってもよい。)を使用してもよい。
着色剤の分散を行う際には、界面活性剤等の分散剤を添加することができる。
また、着色剤を添加するにあたっては、必要に応じて、分散助剤として、各種着色剤に応じたシナージストを用いることも可能である。分散助剤は、着色剤100重量部に対し、1重量部以上50重量部以下添加することが好ましい。
光硬化性組成物及びインク組成物中における着色剤の粒径は、公知の測定方法で測定することができる。具体的には遠心沈降光透過法、X線透過法、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法により測定することができる。本発明においては、レーザー回折・散乱法を用いた測定により得られた値を採用する。
本発明のインク組成物は、(G)界面活性剤を含有することが好ましい。
本発明に用いることができる界面活性剤は、下記の界面活性剤が例示できる。
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として、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)及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から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。
特に本発明に用いることができる界面活性剤は、前述の界面活性剤に限定されることはなく、添加濃度に対して効率的に表面張力を低下させる能力のある添加剤であればよい。
本発明のインク組成物には、前述した各成分以外にも、目的に応じて種々のその他の添加剤を併用することができる。
例えば、得られる画像の耐候性向上の観点から、紫外線吸収剤を用いることができる。また、安定性向上のため、酸化防止剤を添加することができる。
さらに、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤、吐出物性の制御を目的とした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、インク組成物と基材との密着性を改良するため、極微量の有機溶剤を添加することができる。
また、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。
この他にも、必要に応じて、例えば、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのワックス類、ポリオレフィンやポリエチレンテレフタレート(PET)等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などを含有させることができる。
本発明のインク組成物は、室温で液体であることが好ましく、インクジェットによる打滴適正の観点から、25℃における粘度は100mPa・s以下又は60℃における粘度が30mPa・s以下であることがより好ましく、25℃における粘度は60mPa・s以下又は60℃における粘度が20mPa・s以下であることが更に好ましく、25℃における粘度は40mPa・s以下又は60℃における粘度が15mPa・s以下であることが特に好ましい。
本発明における「粘度」は、東機産業(株)製のRE80型粘度計を用いて求めた粘度である。RE80型粘度計は、E型に相当する円錐ロータ/平板方式粘度計であり、ロータコードNo.1番のロータを用い、10rpmの回転数にて測定を行った。ただし、60mPa・sより高粘度なものについては、必要により回転数を5rpm、2.5rpm、1rpm、0.5rpm等に変化させて測定を行った。
また、本発明におけるインク組成物の表面張力は、一般的に用いられる表面張力計(例えば、協和界面科学(株)製、表面張力計CBVP−Z等)を用いて、ウィルヘルミー法で液温25℃にて測定した値である。
本発明のインク組成物用顔料分散物(以下、単に「顔料分散物」ともいう。)は、(A)イソインドリン系顔料、(B)高分子分散剤、及び、(C)ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩を含有することを特徴とする。
本発明のインク組成物用顔料分散物は、(D)重合性化合物を含有することが好ましい。
また、本発明のインク組成物用顔料分散物は、(F)その他の着色剤や、(G)界面活性剤、(H)その他の添加剤を含有していてもよい。
各(A)〜(D)及び(F)〜(H)成分は、前記インク組成物において前述したものと同義であり、好ましい範囲も同様である。
本発明のインク組成物用顔料分散物中におけるジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩の含有量としては、インク組成物用顔料分散物中の顔料の総重量に対して、0.1重量%以上10重量%以下であることが好ましく、0.2重量%以上5重量%以下であることがより好ましく、0.5重量%以上3重量%以下であることが特に好ましい。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明の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、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。
本発明のインクジェット記録方法は、上記(a1)及び(b1)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。
また、本発明の印刷物は、本発明のインクジェット記録方法によって記録された印刷物である。
本発明のインクジェット記録方法に用いることができ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得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。すなわち、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(a1)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。
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、好ましくは1〜100pl、より好ましくは8〜30plのマルチサイズドットを、好ましくは320×320〜4,000×4,000dpi、より好ましくは400×400〜1,600×1,600dpi、さらに好ましくは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。
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、熱的に遮断若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、或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。
本発明のインク組成物のような放射線硬化型インク組成物は、概して通常インクジェット記録用インクで使用される水性インクより粘度が高いため、吐出時の温度変動による粘度変動が大きい。インクの粘度変動は、液滴サイズの変化及び液滴吐出速度の変化に対して大きな影響を与え、ひいては画質劣化を引き起こす。したがって、吐出時のインクの温度はできるだけ一定に保つことが必要である。よって、本発明において、インクの温度の制御幅は、好ましくは設定温度の±5℃、より好ましくは設定温度の±2℃、さらに好ましくは設定温度±1℃とすることが適当である。
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ラジカル重合性化合物の重合反応が、生起、促進されるためである。このとき、インク組成物において重合開始剤と共に増感剤が存在すると、系中の増感剤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ことができる。
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。さら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340〜400nmにピーク波長を有するUV−LEDである。
なお、LEDの被記録媒体上での最高照度は10〜2,000mW/cm2であることが好ましく、20〜1,000mW/cm2であることがより好ましく、50〜800mW/cm2であることが特に好ましい。
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、インク組成物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、インク組成物の着弾後、一定時間(好ましくは0.01〜0.5秒、より好ましくは0.01〜0.3秒、さらに好ましくは0.01〜0.15秒)をおいて行われることになる。このようにインク組成物の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組成物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組成物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ることができるので好ましい。
さらに、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。国際公開第99/54415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、本発明のインクジェット記録方法に適用することができる。
このようにして、本発明のインク組成物は、活性放射線の照射により高感度で硬化することで、被記録媒体表面に画像を形成することができる。
本発明のインク組成物は、複数のインクジェット記録用インクからなるインクセットとして使用することが好ましく、この場合、インク組成物の他に、シアン、マゼンタ及びブラックの各色を呈するインクと併用してインクセットとすることが好ましく、必要に応じてホワイト色を呈するインクを併用することが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法において、吐出する各着色インク組成物の順番は、特に限定されるわけではないが、明度の低い着色インク組成物から被記録媒体に付与することが好ましく、本発明のインク組成物及びシアン、マゼンタ、ブラックを使用する場合には、本発明のインク組成物→シアン→マゼンタ→ブラックの順で被記録媒体上に付与することが好ましい。また、これにホワイトを加えて使用する場合にはホワイト→本発明のインク組成物→シアン→マゼンタ→ブラックの順で被記録媒体上に付与することが好ましい。さらに、本発明はこれに限定されず、本発明のインク組成物と、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ、グレー、ブラック、ホワイトのインク組成物との計7色が少なくとも含まれる本発明のインクセットを好ましく使用することもでき、その場合には、ホワイト→ライトシアン→ライトマゼンタ→本発明のインク組成物→シアン→マゼンタ→ブラックの順で被記録媒体上に付与することが好ましい。
図1は、本発明に用いることができるインクジェット記録装置の一例を示す模式図を表す。
インクジェット記録装置10は、インク組成物の吐出及び紫外線の照射を行うことができるインクジェット記録用ヘッドユニット部12、インクジェットヘッドの保守やクリーニングを行うことができるヘッドメンテナンス・クリーニング用ボックス14、インク組成物を供給するチューブやインクジェットヘッドを作動させるための電気系統ケーブルを内蔵したヘッド往復運動動力部16、インクジェットヘッドと被記録媒体との距離を固定するヘッド用固定軸18、インクジェットヘッドの作動やインク組成物の供給、被記録媒体26の供給等のインクジェット記録装置10の全般の動作を制御するコントロール用パーソナルコンピューター20、被記録媒体26へのインクジェット記録を行う被記録媒体吸引ステージ22、インク組成物を保管するインクタンク24、並びに、連動して被記録媒体を被記録媒体吸引ステージ22への供給などを行う被記録媒体搬送用ローラー28及び被記録媒体巻取り用ローラー30を備えている。
コントロール用パーソナルコンピューター20と、インクジェット記録装置10の各部分とは、ヘッド往復運動動力部16内の電気系統ケーブルを含む各種ケーブル等(不図示)により接続されている。
また、インクタンク24は、5種のインク組成物を保管することができる。
被記録媒体26は、被記録媒体搬送用ローラー28及び被記録媒体巻取り用ローラー30によって被記録媒体吸引ステージ22上に供給され、被記録媒体吸引ステージ22上にてインクジェット記録用ヘッドユニット部12によりインクジェット記録が行われる。
インクジェット記録用ヘッドユニット部12は、各色用の5つのインクジェットヘッド(ホワイトインク組成物用インクジェットヘッドW、シアンインク組成物用インクジェットヘッドC,マゼンタインク組成物用インクジェットヘッドM、本発明のインク組成物用インクジェットヘッドY、ブラックインク組成物用インクジェットヘッドK)、及び、その5つのインクジェットヘッドの両側にそれぞれ紫外線照射用メタルハライドランプ32を備えており、各色用の5つのインクジェットヘッド(W、C、M、Y、K)と2つの紫外線照射用メタルハライドランプ32とは一体で、ヘッド固定用軸18を移動する。
各インクジェットヘッドへは、インクタンク24からヘッド往復運動動力部16内のチューブを通して、各色のインク組成物がそれぞれ供給される。
各色用の5つのインクジェットヘッド(W、C、M、Y、K)から被記録媒体26に吐出されたインク組成物は、いずれの側の紫外線照射用メタルハライドランプ32によっても硬化することができる。
イエロー顔料分散物A〜Iを予備分散工程と本分散工程とを経て作製した。
予備分散工程:表1に示す成分を混合し、1時間スターラーで撹拌した。
本分散工程:撹拌後の混合物をビーズミル分散にて分散し、顔料分散物を得た。分散条件は直径0.65mmのジルコニアビーズを70%の充填率で充填し、周速を9m/sとし、分散時間は、2〜8時間で行った。
・イエロー顔料A(PY185): Paliotol Yellow D1155(BASF社製)
・イエロー顔料B(PY180): NOVOPERM YELLOW PHG
・重合性化合物A: NPGPODA
・重合禁止剤A:FIRSTCURE ST−1(Albemarle社製)
・市販分散剤1:BYK168(ビックケミー社製)
・市販分散剤2:アジスパーPB822(味の素(株)製)
・市販分散剤3:ソルスパース32000(ノベオン社製)
・市販分散剤4:アジスパーPB821 (味の素(株)製)
・化合物A:前記式(1)及び式(2)において、R1=CH3、R2=CH3、R3=C16H33、R4=C18H37、m+n=1である化合物(なお、使用したモノスルホ化体の比率は、重量比で99重量%以上であった。)
・化合物B:前記式(1)及び式(2)において、R1=CH3、R2=CH3、R3=C18H37、R4=C18H37、m+n=1である化合物(なお、使用したモノスルホ化体の比率は、重量比で99重量%以上であった。)
作製したイエロー顔料分散物の分散性を、下記評価に従い評価した。結果は、表2に示す通りである。
予備分散後の液体の流動性を、下記手順に従い評価した。
予備分散後の混合液約50ccを200cc容量の新しいプラスチックディスポカップに移した。その後、ディスポカップの開口部を下向き斜め30度に15秒間静置し、混合物が流れ出るかどうかで、流動性を評価した。ここで、液温は25℃とした。なお、評価基準は下記の通りであり、Good(良)及びAcceptable(適合)が要求性能を満たす基準である。
Good(良):90%以上の混合物が流れ出て、ディスポカップの残留物は10%未満である。
Acceptable(適合):70%以上の混合物が流れ出て、ディスポカップの残留物は30%未満である。
Poor(不適):大部分の混合物がディスポカップに残留し、その量は30%以上である。
本分散後の液体の流動性を、下記手順に従い評価した。
本分散後の分散液約50ccを200cc容量の新しいプラスチックディスポカップに移した。その後、ディスポカップの開口部を下向き斜め30度に15秒間静置し、分散液が流れ出るかどうかで、流動性を評価した。ここで、液温は25℃とした。なお、評価基準は下記の通りであり、Good(良)及びAcceptable(適合)が要求性能を満たす基準である。
Good(良):90%以上の混合物が流れ出て、ディスポカップの残留物は10%未満である。
Acceptable(適合):70%以上の混合物が流れ出て、ディスポカップの残留物は30%未満である。
Poor(不適):大部分の混合物がディスポカップに残留し、その量は30%以上である。
市販の粒径測定機(レーザー回折法:LA−920((株)堀場製作所製))によって、粒子径分布を測定した。なお、評価基準は下記の通りであり、Excellent(優)とGood(良)とAcceptable(適合)とが要求性能を満たす基準である。
Excellent(優):1μm以上の分布が検出できず、平均粒径が100nm未満であった。
Good(良):1μm以上の分布が検出できず、平均粒径が300nm未満100nm以上であった。
Acceptable(適合):1μm以上の分布が検出できず、平均粒径が600nm以下300nm以上であった。
Poor(不適):1μm以上の分布が検出された。
イエロー以外の顔料分散物を予備分散工程と本分散工程とを経て作製した。
予備分散工程:表3に示す成分を混合し、1時間スターラーで撹拌した。
本分散工程:撹拌後の混合物をビーズミル分散にて分散し、顔料分散物を得た。分散条件は直径0.65mmのジルコニアビーズを70%の充填率で充填し、周速を9m/sとし、分散時間は、2〜8時間で行った。
・シアン顔料A:PB15:3(IRGALITE BLUE GLO;チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)
・マゼンタ顔料A:PV19(CINQUASIA MAGENTA RT−355D;チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)
・ブラック顔料A:カーボンブラック(SPECIAL BLACK 250(デグサ社製))
・二酸化チタン:CR60−2(石原産業(株)製)
・市販分散剤1:BYK−168(ビックケミー社製)
・市販分散剤5:ソルスパース36000(ノベオン社製)
・重合性化合物B:PEA(フェノキシエチルアクリレート;第一工業製薬(株)製)
表4〜10に示す成分(単位は重量部)を撹拌混合溶解し、インク組成物を得た。なお、これらのインク組成物を、表面張力計(協和界面科学(株)製、表面張力計CBVP−Z等)を用いて、ウィルヘルミー法で液温25℃にて測定したところ、いずれのインク組成物の表面張力も、25〜26mN/mの範囲内であった。
・重合性化合物B:PEA(フェノキシエチルアクリレート;第一工業製薬(株)製)
・重合性化合物C:DPGDA(ジプロピレングリコールジアクリレート;ダイセル・サイテック(株)製)
・重合性化合物D:A−TMPT(トリメチロールプロパントリアクリレート;新中村化学工業(株)製)
・界面活性剤A:BYK−307(ビックケミー社製)
・重合禁止剤A:FIRSTCURE ST−1(Albemarle社製)
・開始剤A:2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(アシルホスフィンオキサイド類)
・開始剤B:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(アシルホスフィンオキサイド類)
・開始剤C:2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン
・開始剤D:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
・開始剤E: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
・増感剤A:Speedcure ITX(2−イソプロピルチオキサントンと4−イソプロピルチオキサントンとの混合物;Lambson社製)
印刷に使用したインクジェット記録用プリンターの概略図を図1に示す。
インクジェット記録用ヘッドユニット部は、市販ヘッド(東芝テック(株)製ヘッドCA4)を1色当たり2つ配列して600npiにしたヘッドセットを8組と、市販紫外線硬化型ランプ(メタルハライドランプ)2基で構成した。前記インクジェット記録用ヘッドユニット部は、長軸の金属軸で固定し、往復運動が可能な動力部によって、可変スピードで往復運動を行う。なお、往復運動が可能な動力部には、インク組成物供給用チューブとヘッド制御用の電気配線が内蔵されている。
前記インクジェット記録用ヘッドユニット部の固定軸の両端には、ヘッドのメンテナンス及びクリーニングを実施するためのBOXを具備する。さらにこれらの外側には、インクジェット記録用プリンターをコントロールするためのPC、及び、インクタンクを配置した。
ヘッドの直下には、被記録媒体を吸引固定可能な被記録媒体吸引ステージを配置した。被記録媒体は、複数本の被記録媒体搬送用ローラーと被記録媒体巻取用ローラーによって、ヘッドの往復運動とは垂直方向に搬送する機構となっている。
ヘッドの吐出周波数とヘッド往復運動のスピードを制御し、常に600×600dpiの打滴密度で画像を印刷するように設定した。また、メタルハライドランプからの照射強度は被記録媒体上で約1,000mW/cm2と一定にし、照射量は5段階(300mJ/cm2、600mJ/cm2、900mJ/cm2、1,200mJ/cm2、1,500mJ/cm2)の可変となるように往復運動のスピードとメタルハライドランプに内蔵しているスリット開口幅とを調整した。
被記録媒体は白色PVC粘着シートと透明PET粘着シートを使用した。白色PVC粘着シートに印刷する場合は、ホワイトインク組成物を使用しなかった。透明PET粘着シートに印刷する場合は、下地にホワイトインク組成物を使用し、他の色で画像を形成した。
実施例1においては、上記画像記録装置にイエローインク組成物A、シアンインク組成物A、マゼンタインク組成物A、ホワイトインク組成物A、及び、ブラックインク組成物Aを充填し印刷物を得て、イエローインク組成物のインクジェット適正(吐出性)とイエロー画像の彩度を評価した。また、イエローインク組成物の長期安定性については、恒温恒湿を用いて評価した。
インクジェット適正(吐出性)、イエロー画像の彩度、インク組成物の長期安定性の評価手順及び評価基準は下記の通りである。
実施例2〜9、及び、比較例1〜9では、イエローインク組成物Aを表11に示すインク組成物に置き換えた以外は、実施例1と同等に評価した。
これら実施例1〜9、及び、比較例1〜9の評価結果は、表11に示すとおりであった。
前記の画像記録装置を用いて、6.2kHzの吐出周波数、600×600dpiの打滴密度にて、30分間連続印刷を実施し、不吐出の有無によってインクジェット適正(吐出性)を評価した。ここで、一画素当たりの液滴サイズは約42ピコリットル(7ドロップ設定)になるように駆動電圧を設定した。
インクジェット適正(吐出性)の評価基準は下記の通りであり、ここでExcellent(優)とGood(良)が要求性能範囲である。
Excellent(優):不吐出が発生したノズルは無かった。
Good(良):不吐出が発生したノズルは1又は2個であった。
Poor(不適):不吐出が発生したノズルは3個以上であった。
前記の画像記録装置を用いて、600×600dpiの打滴密度にて、イエローのベタ画像を印刷し、サンプルの色相(a*、b*)を測定することによって、彩度を評価した。ここで、一画素当たりの液滴サイズは約14ピコリットル(2ドロップ設定)になるように駆動電圧を設定した。色相は、市販の測色計(グレタグ社製SPM100−II)にて測定した。
彩度の評価基準は下記の通りであり、ここでExcellent(優)とGood(良)とが要求性能範囲である。
Excellent(優):b*>103であった。
Good(良):103≧b*>100であった。
Poor(不適):100>b*であった。
50ccのインク組成物をガラス製のねじ口瓶(100cc)に入れしっかりと蓋をし、温度60℃、湿度45%RHに設定した恒温恒湿槽に30日間保管し、粘度と平均粒子径の変化率によってインク組成物の長期安定性を評価した。
インク組成物の長期安定性の評価基準は下記の通りであり、ここでExcellent(優)とGood(良)とが要求性能範囲である。
Excellent(優):粘度と平均粒子径の変化率は両方とも10%未満であった。
Good(良):粘度の変化率は10%未満であり、かつ、平均粒子径の変化率が50%未満であった。
Poor(不適):粘度の変化率が10%以上か、又は、平均粒子径の変化率が50%以上であった。
インク組成物A、P、Q及びRをそれぞれ使用して、下記の硬化性試験を行い、硬化性の評価を行った。表12に評価結果を示す。
印刷後の表面のベトツキと爪擦りによる膜剥がれが無くなる露光エネルギーによって硬化性を定義した。
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(株)製コピー用紙C2)を押し付け、インク組成物の移りが起きる場合はベトツキ有り、移りが起きない場合はベトツキ無しと判断した。
印刷後の爪擦りによる膜剥がれの有無は、印刷直後にインク硬化膜を一定加重にて爪で擦り、膜剥がれが起きる場合は爪剥がれ有り、膜剥がれが起きない場合は爪剥がれ無しと判断した。
露光エネルギーは、300mJ/cm2、600mJ/cm2、900mJ/cm2、1,200mJ/cm2、1,500mJ/cm2と変化させ、下記基準に従い評価した。
5:300mJ/cm2の露光でベトツキが無くなった。
4:600mJ/cm2の露光でベトツキが無くなった。
3:900mJ/cm2の露光でベトツキが無くなった。
2:1200mJ/cm2の露光でベトツキが無くなった。
1:1500mJ/cm2の露光でベトツキが無くなった。
硬化性の試験結果を表12に示す。ここでは、タックフリー感度は低い方が硬化性の観点から好ましく、特に、900mJ/cm2以下(5〜3)であることが好ましい。
12:インクジェット記録用ヘッドユニット部
14:ヘッドメンテナンス・クリーニング用ボックス
16:ヘッド往復運動動力部
18:ヘッド用固定軸
20:コントロール用パーソナルコンピューター
22:被記録媒体吸引ステージ
24:インクタンク
26:被記録媒体
28:被記録媒体搬送用ローラー
30:被記録媒体巻取り用ローラー
32:紫外線照射用メタルハライドランプ
W:ホワイトインク組成物用インクジェットヘッド
C:シアンインク組成物用インクジェットヘッド
M:マゼンタインク組成物用インクジェットヘッド
Y:本発明のインク組成物用インクジェットヘッド
K:ブラックインク組成物用インクジェットヘッド
Claims (5)
- (A)イソインドリン系顔料、
(B)高分子分散剤、
(C)ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩、
(D)重合性化合物、及び、
(E)重合開始剤を含有し、
前記(C)ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩が、下記式(1)で表される化合物であることを特徴とする
インク組成物。
- 前記(A)イソインドリン系顔料が、C.I.Pigment Yellow 185である請求項1に記載のインク組成物。
- 前記(C)ジスアゾ系イエロー着色剤のスルホ化体のアルキルアンモニウム塩の含有量が、インク組成物中の前記(A)イソインドリン系顔料の総重量に対して、3〜100重量%である請求項1又は2に記載のインク組成物。
- 前記(E)重合開始剤が、アシルホスフィンオキサイド化合物を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のインク組成物。
- (a1)被記録媒体上にインク組成物を吐出する工程、及び
(b1)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、を含み、
前記インク組成物が請求項1〜4のいずれか1項に記載のインク組成物であることを特徴とする
インクジェット記録方法。
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