JP5687964B2 - インクジェットインク組成物、インクジェット記録方法、及び、印刷物 - Google Patents
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Description
インクジェット方式は、印刷装置が安価であり、かつ、印刷時に版を必要とせず、必要とされる画像部のみにインク組成物を吐出し被記録媒体上に直接画像形成を行うため、インク組成物を効率良く使用でき、特に小ロット生産の場合に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おり、近年注目を浴びている。
中でも、紫外線などの放射線の照射により硬化可能なインクジェット記録用インク組成物(放射線硬化型インクジェット記録用インク組成物)は、紫外線などの放射線の照射によりインク組成物の成分の大部分が硬化するため、溶剤系インク組成物と比べて乾燥性に優れ、また、画像がにじみにくいことから、種々の被記録媒体に印字できる点で優れた方式である。
従来のインクジェット記録用インク組成物として、特許文献1〜8が挙げられる。
<1>(成分1−A)N−ビニルラクタム類、(成分1−B)式(1)で表される化合物、並びに、(成分1−C)ビスアシルホスフィン化合物、チオキサントン化合物、チオクロマノン化合物、及び、α−アミノケトン化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1つの化合物、を含有し、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないか、又は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の総含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、0重量%を超え0.03重量%以下であることを特徴とするインクジェットインク組成物、
<4>(成分1−E)炭素数8〜13の鎖状炭化水素基を有する(メタ)アクリレート化合物を更に含有する、上記<1>〜<3>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<5>成分1−Bが、サイクリックトリメチロールプロパンフォーマル(メタ)アクリレートである、上記<1>〜<4>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<6>成分1−Aの含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、3〜35重量%である、上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<7>成分1−Dの含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、13重量%以上55重量%以下である、上記<2>又は<3>に記載のインクジェットインク組成物、
<8>成分1−Dの含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、1重量%以上13重量%未満である、上記<2>又は<3>に記載のインクジェットインク組成物、
<9>(成分1−F)オリゴマーを更に含有する、上記<1>〜<8>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<10>シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないか、又は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の総含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、0重量%を超え0.005重量%以下である、上記<1>〜<9>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<11>多官能(メタ)アクリレート化合物の含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、3〜25重量%である、上記<1>〜<10>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<12>(a1)被記録媒体上に、上記<1>〜<11>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物を吐出する工程、及び、(b1)吐出されたインクジェットインク組成物に活性エネルギー線を照射して、前記インクジェット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、
<13>上記<12>に記載のインクジェット記録方法を用いて作成された印刷物、
<14>(成分2−A)炭素数5〜10の炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレートを3〜35重量%、(成分2−B)式(1)で表される化合物を35〜70重量%、及び、(成分2−C)重合開始剤を含有し、成分2−A及び成分2−Bの総含有量が、50〜90重量%であり、25℃における表面張力が、33〜37.5mN/mであることを特徴とするインクジェットインク組成物、
<16>(成分2−D)多官能ビニルエーテル化合物を更に含有する、上記<14>又は<15>に記載のインクジェットインク組成物、
<17>成分2−Aが、炭素数5〜10の分岐構造を有する炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレートを含む、上記<14>〜<16>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<18>成分2−Aが、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレートを含む、上記<14>〜<17>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<19>成分2−Bが、サイクリックトリメチロールプロパンフォーマルアクリレートを含む、上記<14>〜<18>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<20>(成分2−E)炭素数8〜13の鎖状炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物を更に含有する、上記<14>〜<19>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<21>(成分2−F)N−ビニルラクタム類を更に含有する、上記<14>〜<20>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<22>(a1)被記録媒体上に、上記<14>〜<21>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物を吐出する工程、及び、(b1)吐出されたインクジェットインク組成物に活性エネルギー線を照射して、前記インクジェット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、
<23>前記(a1)及び(b1)の工程を、被記録媒体上の同一部分において、2回以上行う、上記<22>に記載のインクジェット記録方法、
<24>上記<22>又は<23>に記載のインクジェット記録方法を用いて作成された印刷物。
本発明のインクジェットインク組成物(以下、「インク組成物」ともいう。)は、以下に示す第一の実施形態又は第二の実施形態を満たすことにより、筋ムラが目立たず、光沢性に優れた印刷物を得ることができる。
本発明の第一の実施形態におけるインクジェットインク組成物は、(成分1−A)N−ビニルラクタム類、(成分1−B)式(1)で表される化合物、並びに、(成分1−C)ビスアシルホスフィン化合物、チオキサントン化合物、チオクロマノン化合物、及び、α−アミノケトン化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1つの化合物、を含有し、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないか、又は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の総含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、0重量%を超え0.03重量%以下であることを特徴とする。
本発明のインク組成物は、筋ムラが目立たず、光沢性に優れた印刷物を得ることができる。特に前記基材としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)基材、及び、アクリル樹脂(Acryl)基材が挙げられる。
また、本発明の第二の実施形態におけるインクジェットインク組成物によれば、筋ムラが目立たず、光沢性及び柔軟性に優れた画像を得ることができる。
一方、本発明のインク組成物は、印刷物の光沢性に優れ、筋ムラの少ないインクジェット画像を提供する。理由は定かではないが、吐出されたN−ビニルラクタム類又は炭素数5〜10の炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレートと前記式(1)で表される化合物とを含むインク組成物は、着弾直後の活性放射線照射によって、打滴の内部から硬化すると推定される。
特に酸素溶存量が高いと推定される前記式(1)で表される化合物、好ましくは前記式(1)で表される化合物及び後述する式(2)で表される化合物の存在により、硬化膜の最表面が酸素重合阻害をうけ、初期反応速度を低下させることで、打滴の最表面が長時間液状に保たれ、打滴最表面が濡れ広がり、合一が促進されると考えられる。その結果、より平滑な平面が形成され、高度な光沢性を有し、筋ムラの目立たない画像が得られると推定される。特に、同一部分を重ね打ちにより印刷するマルチパスモードでの印刷の場合では、重ね打ち時に先に打滴された液滴上に打滴が重なるケースが発生する。この際、先に打滴されたインク膜の最表面が液状であると、後に打たれた打滴の濡れ広がりが大きくなり、より高い光沢度が得られる。
本発明によれば、N−ビニルラクタム類又は炭素数5〜10の炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレートと前記式(1)で表される化合物との組み合わせにより、打滴内部の硬化性を強く促進しつつ、硬化膜最表面のみを選択的に長時間液状に保つことが実現でき、光沢性が高く、筋ムラの目立たない印刷物が得られたものと考えられる。
まず、本発明の第一の実施形態におけるインク組成物について、詳細に説明する。
本発明のインク組成物は、(成分1−A)N−ビニルラクタム類を含有する。
成分1−Aとしては、式(A)で表される化合物が好ましい。
また、上記N−ビニルラクタム類は、ラクタム環上にアルキル基、アリール基等の置換基を有していてもよく、飽和又は不飽和環構造を連結していてもよい。
成分1−Aは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物は、(成分1−B)式(1)で表される化合物を含有する。
本発明のインク組成物は、成分1−Bを含有することにより、光沢性に優れ、筋ムラの少ない画像が得られ、また、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル樹脂に対する基材密着性に優れる。
式(1)のX2における二価の連結基としては、本発明の効果を大きく損なうものでない限り特に制限はないが、二価の炭化水素基、又は、炭化水素基及びエーテル結合を組み合わせた二価の基であることが好ましく、二価の炭化水素基、ポリ(アルキレンオキシ)基、又は、ポリ(アルキレンオキシ)アルキル基であることがより好ましい。また、前記二価の連結基の炭素原子数は、1〜60であることが好ましく、1〜20であることがより好ましい。
式(1)におけるX2としては、単結合、二価の炭化水素基、又は、炭化水素基及びエーテル結合を組み合わせた二価の基であることが好ましく、炭素原子数1〜20の二価の炭化水素基であることがより好ましく、炭素原子数1〜8の二価の炭化水素基であることが更に好ましく、メチレン基であることが特に好ましい。
本発明のインク組成物は、(成分1−C)ビスアシルホスフィン化合物、チオキサントン化合物、チオクロマノン化合物、及び、α−アミノケトン化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1つの化合物を含有する。本発明のインク組成物は、成分1−Cを含有することにより、硬化性に優れ、また、得られる画像の筋ムラを抑制することができる。
また、本発明のインク組成物は、後述する式(2)で表される化合物の含有量が、インク組成物の全重量に対し、13〜55重量%である場合、光沢性の観点から、ビスアシルホスフィンオキサイド化合物、チオキサントン化合物、チオクロマノン化合物、α−アミノケトン類、α−ヒドロキシケトン化合物、及び、モノアシルホスフィンオキサイド化合物よりなる群から選ばれた少なくとも3種の化合物を含有することが好ましく、ビスアシルホスフィンオキサイド化合物と、α−アミノケトン化合物と、チオキサントン化合物又はチオクロマノン化合物とを含有するか、又は、α−ヒドロキシケトン化合物と、モノアシルホスフィンオキサイド化合物と、チオキサントン化合物又はチオクロマノン化合物とを含有することがより好ましく、ビスアシルホスフィンオキサイド化合物と、α−アミノケトン化合物と、チオキサントン化合物又はチオクロマノン化合物とを含有することが特に好ましい。
また、本発明のインク組成物は、チオキサントン化合物及び/又はチオクロマノン化合物を含有することが好ましく、コストの観点からは、チオキサントン化合物を含有することがより好ましく、透明性の観点からは、チオクロマノン化合物を含有することがより好ましい。
また、本発明のインク組成物は、後述する式(2)で表される化合物の含有量が、インク組成物の全重量に対し、13〜55重量%である場合、ビスアシルホスフィン化合物、チオキサントン化合物、チオクロマノン化合物、及び、α−アミノケトン化合物よりなる群から選ばれた少なくとも2つの化合物を含有することが好ましく、ビスアシルホスフィン化合物、チオキサントン化合物、チオクロマノン化合物、及び、α−アミノケトン化合物よりなる群から選ばれた少なくとも3つの化合物を含有することがより好ましい。
具体例としては、ビス(2,6−ジクロロベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−プロピルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロベンゾイル)−2−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロベンゾイル)−1−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−クロロフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロベンゾイル)−2,4−ジメトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロベンゾイル)デシルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−オクチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロ3,4,5−トリメトキシベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロロ−3,4,5−トリメトキシベンゾイル)−4−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−メチル−1−ナフトイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−メチル−1−ナフトイル)−4−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−メチル−1−ナフトイル)−2−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス(2−メチル−1−ナフトイル)−4−プロピルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−メチル−1−ナフトイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−メトキシ−1−ナフトイル)−4−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−クロロ−1−ナフトイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、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ホスフィンオキサイド等が挙げられる。
R1F、R2F、R3F、R4F、R5F、R6F、R7F及びR8F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。これらが環を形成する場合の環構造としては、5又は6員環の脂肪族環、芳香族環などが挙げられ、炭素原子以外の元素を含む複素環であってもよく、また、形成された環同士が更に組み合わさって2核環、例えば、縮合環を形成していてもよい。これらの環構造は置換基を更に有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、カルボキシ基及びスルホ基が挙げられる。形成された環構造が複素環である場合のヘテロ原子の例としては、N、O、及びSを挙げることができる。
R1G、R2G、R3G及びR4Gは、それぞれ隣接する2つが互いに連結、例えば、縮合、して環を形成していてもよい。
これらが環を形成する場合の環構造としては、5又は6員環の脂肪族環、芳香族環などが挙げられ、炭素原子以外の元素を含む複素環であってもよく、また、形成された環同士が更に組み合わさって2核環、例えば、縮合環を形成していてもよい。これらの環構造は置換基を更に有していてもよい。置換基としては、式(D−2)で前述したものが挙げられる。形成された環構造が複素環である場合のヘテロ原子の例としては、N、O、及びSを挙げることができる。
また、チオクロマノン化合物は、チオクロマノンの環構造上に少なくとも1つの置換基(アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、カルボキシ基及びスルホ基等)を有する化合物であることが好ましい。上記置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基及びアシルオキシ基が好ましく、炭素数1〜20のアルキル基及びハロゲン原子がより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基及びハロゲン原子が更に好ましい。
また、チオクロマノン化合物は、芳香環上、及び、シクロヘキサノン環上のそれぞれに、少なくとも1つの置換基を有する化合物であることがより好ましい。
増感剤としては、例えば、多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン等)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル等)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン等)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン等)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー等)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン等)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン等)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム等)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン等)、チオキサントン類(例えば、チオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン等)等が挙げられる。
これらの中でも、チオキサントン類が好ましく例示できる。
また、増感剤は、1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、チオキサントン化合物及び/又はチオクロマノン化合物を用いる場合、重合開始剤の総含有量Iは、チオキサントン化合物及び/又はチオクロマノン化合物の総含有量Sに対して、重量比で、好ましくはI:S=200:1〜1:200、より好ましくは50:1〜1:50、更に好ましくは20:1〜1:5の範囲である。
また、増感剤を用いる場合、重合開始剤の総含有量は、増感剤の含有量に対して、重合開始剤:増感剤の重量比で、好ましくは200:1〜1:200、より好ましくは50:1〜1:50、更に好ましくは20:1〜1:5の範囲である。
増感剤を用いる場合、本発明のインク組成物における増感剤の含有量は、インクの着色性の観点から、インク組成物の全重量に対して、0.01〜20重量%が好ましく、0.1〜15重量%がより好ましく、0.5〜10重量%が更に好ましい。
本発明のインク組成物は、(成分1−D)式(2)で表される化合物を含有することが好ましい。
(成分1−D)式(2)で表される化合物の含有量が、インク組成物の全重量に対し、13〜55重量%であると、本発明のインク組成物は、得られる硬化膜の基材への密着性に優れ、また、光沢性及び柔軟性に優れ、筋ムラの少ない画像が得られるため、好ましい。
また、(成分1−D)式(2)で表される化合物の含有量が、インク組成物の全重量に対し、1重量%以上13重量%未満であると、筋ムラが目立たず、光沢性及び耐ブロッキング性に優れた印刷物を得ることができるため、好ましい。
なお、ブロッキング現象は、膜内部に残存する単分子成分が経時で表面に溶出し、重ね合わせた支持体に接着することにより生じると推定される。成分1−Dの含有量が、インク組成物の全重量に対し、1重量%以上13重量%未満である場合、本発明のインク組成物は、内部の硬化性がより強固になり、膜内部の残存単分子が減少する結果、耐ブロッキング性が向上すると推定される。
式(2)のX1における二価の連結基としては、本発明の効果を大きく損なうものでない限り特に制限はないが、二価の炭化水素基、又は、炭化水素基及びエーテル結合を組み合わせた二価の基であることが好ましく、二価の炭化水素基、ポリ(アルキレンオキシ)基、又は、ポリ(アルキレンオキシ)アルキル基であることがより好ましい。また、前記二価の連結基の炭素原子数は、1〜60であることが好ましく、1〜40であることがより好ましい。
式(2)におけるX1としては、単結合、二価の炭化水素基、又は、炭化水素基及びエーテル結合を組み合わせた二価の基であることが好ましく、単結合、又は、二価の炭化水素基であることがより好ましく、単結合であることが特に好ましい。
式(2)のR2〜R12におけるアルキル基としては、炭素原子数1〜8のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜4のアルキル基であることがより好ましく、メチル基であることが特に好ましい。また、R2〜R12におけるアルキル基は、直鎖状であっても、分岐を有していてもよく、環構造を有していてもよい。
式(2)におけるR2〜R12としてはそれぞれ独立に、水素原子、又は、炭素原子数1〜8のアルキル基であることが好ましく、水素原子、又は、炭素原子数1〜4のアルキル基であることがより好ましく、水素原子、又は、メチル基であることが更に好ましい。
また、式(2)におけるR2〜R12としては、全てが水素原子であるか、又は、R3〜R5がメチル基であり、かつR2及びR6〜R12が水素原子であることが特に好ましく、R3〜R5がメチル基であり、かつR2及びR6〜R12が水素原子であることが最も好ましい。
また、本発明のインク組成物における式(2)で表される化合物の含有量は、光沢性に優れ、筋ムラが少なく、耐ブロッキング性に優れる画像が得られる観点からは、インク組成物の全重量に対し、1重量%以上13重量%未満であることが好ましく、1.5重量%以上13重量%未満であることがより好ましく、1.5重量%以上10重量%以下であることが更に好ましく、1.5重量%以上8重量%以下であることが特に好ましい。
また、本発明のインク組成物における式(1)で表される化合物及び式(2)で表される化合物の総含有量は、インク組成物の全重量に対し、37〜70重量%であることが好ましく、39〜60重量%であることがより好ましく、40〜59重量%であることが特に好ましい。上記範囲であると、光沢性に優れ、筋ムラの少ない印刷物が得られる。
更に、本発明のインク組成物における成分1−A、成分1−B及び成分1−Dの総含有量は、インク組成物の全重量に対し、40重量%以上90重量%以下であることが好ましく、45重量%以上85重量%以下であることがより好ましく、50重量%以上77重量%以下であることが更に好ましい。上記範囲であると、光沢性に優れ、筋ムラが少なく、耐ブロッキング性に優れる画像が得られる。
本発明のインク組成物は、印刷物の光沢性向上の観点で、(成分1−E)炭素数8〜13の鎖状炭化水素基を有する(メタ)アクリレート化合物を含有することが好ましい。特に、式(2)で表される化合物の含有量が、組成物の全重量に対し、13〜55重量%である場合、(成分1−E)炭素数8〜13の鎖状炭化水素基を有する(メタ)アクリレート化合物を含有することが好ましい。
前記成分Eにおける鎖状炭化水素基は、直鎖状炭化水素基であっても、分岐鎖状炭化水素基であってもよい。
成分1−Eは、炭素数8〜13の鎖状炭化水素モノアルコールの(メタ)アクリル酸エステルであることが好ましく、炭素数10〜13の鎖状炭化水素モノアルコールの(メタ)アクリル酸エステルであることがより好ましい。
なお、本発明においては、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリレート」と、「アクリル」、「メタクリル」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリル」と、それぞれ記載することがある。
成分Eは、アクリレート化合物であっても、メタクリレート化合物であってもよいが、アクリレート化合物であることが好ましい。
本発明のインク組成物における成分1−Eの含有量は、インク組成物の全重量に対し、3〜25重量%が好ましく、5〜20重量%がより好ましく、8〜18重量%であることが更に好ましく、10〜16重量%が特に好ましい。上記範囲であると、硬化膜のべたつきが少なく、印刷物の光沢性に優れるインク組成物が得られる。
本発明のインク組成物は、(成分1−F)オリゴマーを含有することが好ましい。
オリゴマーは、一般に有限個(一般的には5〜100個)のモノマーが結合した重合体であり、オリゴマーと称される公知の化合物を任意に選択可能であるが、本発明においては、重量平均分子量が400〜10,000(より好ましくは500〜5,000)の重合体を選択することが好ましい。
前記オリゴマーは、ラジカル重合性基を有していてもよい。前記ラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和基が好ましく、(メタ)アクリロキシ基がより好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート、芳香族ウレタン(メタ)アクリレートが好ましく挙げられるが、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートがより好ましく挙げられる。
また、ウレタン(メタ)アクリレートは、4官能以下のウレタン(メタ)アクリレートであることが好ましく、2官能以下のウレタン(メタ)アクリレートであることがより好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートを含有することにより、基材の密着性に優れ、硬化性に優れるインク組成物が得られる。
オリゴマーについて、オリゴマーハンドブック(古川淳二監修、(株)化学工業日報社)も参照することができる。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、第一工業製薬(株)製のR1204、R1211、R1213、R1217、R1218、R1301、R1302、R1303、R1304、R1306、R1308、R1901、R1150等や、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL230、270、4858、8402、8804、8807、8803、9260、1290、1290K、5129、4842、8210、210、4827、6700、4450、220)、新中村化学工業(株)製のNKオリゴU−4HA、U−6HA、U−15HA、U−108A、U200AX等、東亞合成(株)製のアロニックスM−1100、M−1200、M−1210、M−1310、M−1600、M−1960等が挙げられる。
ポリエステル(メタ)アクリレートとしては、例えば、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL770、IRR467、81、84、83、80、675、800、810、812、1657、1810、IRR302、450、670、830、870、1830、1870、2870、IRR267、813、IRR483、811等)、東亞合成(株)製のアロニックスM−6100、M−6200、M−6250、M−6500、M−7100、M−8030、M−8060、M−8100、M−8530、M−8560、M−9050等が挙げられる。
また、エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL600、860、2958、3411、3600、3605、3700、3701、3703、3702、3708、RDX63182、6040等)等が挙げられる。
本発明のインク組成物におけるオリゴマーの含有量としては、式(2)で表される化合物の含有量が、組成物の全重量に対し、13〜55重量%である場合、インク組成物の全重量に対して、0.1〜50重量%であることが好ましく、0.5〜20重量%であることがより好ましく、1〜10重量%であることが更に好ましい。
また、式(2)で表される化合物の含有量が、組成物の全重量に対し、1重量%以上13重量%未満である場合、本発明のインク組成物は、エチレン性不飽和基を有するオリゴマーを含有しないか、又は、エチレン性不飽和基を有するオリゴマーの含有量が、インク組成物の全重量に対して、0重量%を超え4重量%未満であることが好ましく、含有しないか、又は、含有量が0重量%を超え3.5重量%未満であることがより好ましく、含有しないか、又は、含有量が0重量%を超え3.0重量%未満であることが更に好ましく、含有しないことが特に好ましい。上記範囲であると、着弾打滴の支持体上での濡れ広がりを促進するのに適したインク組成物の粘度が維持され、光沢性の高い印刷物が得られる。
本発明のインク組成物には、長時間安定した吐出性を付与するため、界面活性剤を添加してもよい。
ただし、光沢性、筋ムラを抑制する観点から、本発明のインク組成物は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないか、又は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の総含有量が、インク組成物の全重量に対し、0重量%を超え0.03重量%以下であり、含有しないか、又は、0重量%を超え0.005重量%以下が好ましく、含有しないことが特に好ましい。
硬化膜の表面エネルギーを低下させる界面活性剤、特に、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤は、特にマルチパスモードで描画を行った場合、先に打滴され、硬化または半硬化された液滴の上に重ね描きされた打滴の接触角を大きく増大させ、画像の光沢が低下するものと推定される。
なお、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤以外の界面活性剤としては、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。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。
本発明のインク組成物は、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物を含有することが好ましい。特に本発明のインク組成物における式(2)で表される化合物の含有量が、組成物の全重量に対し、1重量%以上13重量%未満である場合、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物を含有することが好ましい。
2官能以上の(メタ)アクリレート化合物としては、炭素数5以上の炭化水素鎖を分子内に有する2官能以上の(メタ)アクリレート化合物、又は、プロピレンオキサイド鎖若しくはテトラエチレングリコール鎖を分子内に有する2官能以上の(メタ)アクリレート化合物が好ましく、炭素数5以上の炭化水素鎖を分子内に有する2官能(メタ)アクリレート化合物、又は、プロピレンオキサイド鎖若しくはテトラエチレングリコール鎖を分子内に有する2官能(メタ)アクリレート化合物がより好ましく、炭素数5以上の炭化水素鎖を分子内に有する2官能(メタ)アクリレート化合物が更に好ましい。
具体的には、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド(PO)変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、PO変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、3−メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、及び、デカンジオールジ(メタ)アクリレートが好ましく挙げられる。
これらの中でも、PO変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレートがより好ましく、ネオペンチルグリコールジアクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレートが更に好ましく、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレートが特に好ましい。
また、3官能以上の(メタ)アクリレート化合物としては、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、オリゴエステル(メタ)アクリレートが例示できる。
また、前記炭素数5以上の炭化水素鎖としては、炭素数5以上12以下の炭化水素鎖が好ましく、炭素数5以上12以下の直鎖又は分岐アルキレン基であることがより好ましく、炭素数5以上8以下の直鎖又は分岐アルキレン基であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物は、成分1−A、成分1−B、成分1−D、成分1−E、成分1−F及び成分1−G以外の、他の重合性化合物を含有していてもよい。
他の重合性化合物としては、エチレン性不飽和化合物が好ましい。
他の重合性化合物としては、公知の重合性化合物を用いることができ、成分1−A、成分1−B、成分1−D、成分1−E、成分1−F及び成分1−G以外の(メタ)アクリレート化合物、ビニルエーテル化合物、アリル化合物、N−ビニル化合物、不飽和カルボン酸類等が例示できる。例えば、特開2009−221414号公報に記載のラジカル重合性モノマー、特開2009−209289号公報に記載の重合性化合物、特開2009−191183号公報に記載のエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
他の重合性化合物としては、(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、アクリレート化合物であることがより好ましい。
他の重合性化合物の具体例としては、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が好ましく挙げられる。
また、本発明のインク組成物は、その他の重合性化合物として、多官能重合性化合物を含有することが好ましく、多官能(メタ)アクリレート化合物を含有することがより好ましい。
本発明のインク組成物は、多官能(メタ)アクリレート化合物を、インクジェットインク組成物の全重量に対し、3〜20重量%含有することが好ましく、4〜18重量%含有することがより好ましく、5〜16重量%含有することが更に好ましい。
また、多官能(メタ)アクリレート化合物は、前述した2官能(メタ)アクリレート化合物、又は、3官能(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、前述した2官能(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。
多官能(メタ)アクリレート化合物、特に上記化合物を用いることで、光沢性、硬化性に優れるインク組成物が得られる。また、硬化性、耐ブロッキング性の観点で、多官能アクリレート化合物がより好ましい。
芳香族基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物が有していてもよい芳香環構造としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、インデン、フルオレン、1H−フェナレン、フェナントレン、トリフェニレン、ピレン、ナフタセン、テトラフェン、ビフェニル、as−インダセン、s−インダセン、アセナフチレン、フルオランテン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、クリセン、プレイアデン、フラン、チオフェン、ピロリン、ピラゾリン、イミダゾリン、イソオキサゾリン、イソチアゾリン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアゾール及びテトラゾールよりなる群から選ばれた環構造が好ましく例示できる。
これらの中でも、芳香族基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物としては、フェノキシエチル(メタ)アクリレートが特に好ましく例示できる。
他の重合性化合物として具体的には、2−エチルヘキシル(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、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(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、ベンジル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、エポキシ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、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。
他の重合性化合物の分子量は、80〜2,000であることが好ましく、80〜1,000であることがより好ましく、80〜800であることが更に好ましい。
好適に用いられるビニルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物;エチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、ヒドロキシエチルモノビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシノニルモノビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
また、本発明のインク組成物が多官能重合性化合物を含有し、かつ式(2)で表される化合物の含有量が、インク組成物の全重量に対し、13〜55重量%である場合、多官能重合性化合物の含有量は、インク組成物の全重量に対し、1〜20重量%であることが好ましく、2〜10重量%であることがより好ましく、3〜7重量%であることが特に好ましい。
本発明のインク組成物は、成分1−C以外の重合開始剤を含有してもよい。
重合開始剤は、前記活性放射線等の外部エネルギーを吸収して重合開始種を生成する化合物である。重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明に用いることができる他の重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤が好ましく挙げられ、α−ヒドロキシケトン化合物、モノアシルホスフィン化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、及び、炭素ハロゲン結合を有する化合物等がより好ましく挙げられる。これらの重合開始剤の具体例としては、特開2008−208190号公報に記載のラジカル重合開始剤が挙げられる。中でも、他の重合開始剤としては、α−ヒドロキシケトン化合物及びアシルホスフィン化合物が好ましく挙げられる。
また、本発明のインク組成物は、他の重合開始剤として、チオキサントン化合物及びチオクロマノン化合物以外の、公知の増感剤を使用してもよいが、含有しないことが好ましい。増感剤としては例えば、特開2008−208190号公報に記載のものが挙げられる。
本発明のインク組成物は、形成された画像部の視認性を向上させるため、好ましくは着色剤を含有する。着色剤としては、特に制限はないが、耐候性に優れ、色再現性に富んだ顔料及び油溶性染料が好ましく、溶解性染料等の公知の着色剤から任意に選択して使用できる。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、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。
赤又はマゼンタ顔料としては、Pigment Red 3,5,19,22,31,38,42,43,48:1,48:2,48:3,48:4,48:5,49:1,53:1,57:1,57:2,58:4,63:1,81,81:1,81:2,81:3,81:4,88,104,108,112,122,123,144,146,149,166,168,169,170,177,178,179,184,185,208,216,226,257、Pigment Violet 3,19,23,29,30,37,50,88、Pigment Orange 13,16,20,36、青又はシアン顔料としては、Pigment Blue 1,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,17−1,22,27,28,29,36,60、緑顔料としては、Pigment Green 7,26,36,50、黄顔料としては、Pigment Yellow 1,3,12,13,14,17,34,35,37,55,74,81,83,93,94,95,97,108,109,110,120,137,138,139,153,154,155,157,166,167,168,180,185,193、黒顔料としては、Pigment Black 7,28,26、白色顔料としては、Pigment White 6,18,21などが目的に応じて使用できる。
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及び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及び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及び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及び368;並びにC.I.ディスパーズグリーン 6:1及び9;等が挙げられる。
本発明において、溶剤が硬化画像に残留する場合の耐溶剤性の劣化、及び、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、重合性化合物のような分散媒体に予め添加して、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。着色剤はインク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。
インク組成物中における着色剤の含有量は、色、及び使用目的により適宜選択されるが、インク組成物全体の重量に対し、0.01〜30重量%であることが好ましい。
本発明のインク組成物は、分散剤を含有することが好ましい。特に顔料を使用する場合において、顔料をインク組成物中に安定に分散させるため、分散剤を含有することが好ましい。分散剤としては、高分子分散剤が好ましい。なお、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。
インク組成物中における分散剤の含有量は、使用目的により適宜選択されるが、インク組成物全体の重量に対し、0.05〜15重量%であることが好ましい。
本発明のインク組成物には、必要に応じて、前記各成分以外に、共増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、溶剤、高分子化合物、塩基性化合物等を含む。これらその他の成分としては、公知のものを用いることができ、例えば、特開2009−221416号公報に記載されているものが挙げられる。
重合禁止剤の含有量は、本発明のインク組成物の全重量に対し、200〜20,000ppmであることが好ましい。
重合禁止剤としては、ニトロソ系重合禁止剤や、ヒンダードアミン系重合禁止剤、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。
本発明においては、吐出性を考慮し、25℃における粘度が40mPa・s以下であるインク組成物を使用することが好ましい。より好ましくは5〜40mPa・s、更に好ましくは7〜30mPa・sである。また、吐出温度(好ましくは25〜80℃、より好ましくは25〜50℃)における粘度が、3〜15mPa・sであることが好ましく、3〜13mPa・sであることがより好ましい。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(25℃)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(支持体)を用いた場合でも、被記録媒体中へのインク組成物の浸透を回避し、未硬化モノマーの低減が可能となる。さらにインク組成物の液滴着弾時のインク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ので好ましい。
なお、インク組成物の25℃における表面張力の測定方法としては、公知の方法を用いることができるが、吊輪法、又は、ウィルヘルミー法で測定することが好ましい。例えば、協和界面科学(株)製自動表面張力計CBVP−Zを用いて測定する方法、又は、KSV INSTRUMENTS LTD社製 SIGMA702を用いて測定する方法が好ましく挙げられる。
本発明の第二の実施形態におけるインクジェットインク組成物は、(成分2−A)炭素数5〜10の炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレートを3〜35重量%、(成分2−B)式(1)で表される化合物を35〜70重量%、及び、(成分2−C)重合開始剤を含有し、成分2−A及び成分2−Bの総含有量が、50〜90重量%であり、25℃における表面張力が、33〜37.5mN/mであることを特徴とする。
本発明のインク組成物は、25℃における表面張力が、33〜37.5mN/mであり、33.5〜37.0mN/mであることが好ましく、33.5〜36.5mN/mであることがより好ましい。上記範囲であると、光沢性に優れた画像が得られる。25℃における表面張力が37.5mN/m以下であると、支持体への濡れ広がりが促進され、33mN/m以上であると、特にマルチパス描画の際先に描画された打滴上に重ね打ちされた打滴の濡れ広がりが促進されるものと推定される。
インク組成物の表面張力の測定方法としては、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℃にて測定する方法が例示できる。
本発明のインク組成物の25℃における表面張力が33〜36.5mN/mの範囲となるためには、本発明のインク組成物が、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないか、又は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の総含有量が、インク組成物の全重量に対し、0.01重量%未満であることが好ましく、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないか、又は、0.005重量%以下であることがより好ましく、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないことが特に好ましい。上記範囲であると、光沢性に優れる画像が得られる。特にマルチパス描画の際先に描画された打滴上に重ね打ちされた打滴の濡れ広がりが促進されるものと推定される。
また、本発明のインク組成物は、シリコーン鎖を有する化合物及びパーフルオロアルキル鎖を有する化合物を含有しないか、又は、シリコーン鎖を有する化合物及びパーフルオロアルキル鎖を有する化合物の総含有量が、インク組成物の全重量に対し、0.01重量%未満であることが好ましく、シリコーン鎖を有する化合物及びパーフルオロアルキル鎖を有する化合物を含有しないか、又は、0.005重量%以下であることがより好ましく、シリコーン鎖を有する化合物及びパーフルオロアルキル鎖を有する化合物を含有しないことが特に好ましい。上記範囲であると、光沢性に優れる画像が得られる。
なお、シリコーン鎖とは、連続した2以上のシロキサン結合のことであり、また、パーフルオロアルキル鎖とは、炭素数2以上のパーフルオロアルキル基のことである。
本発明のインク組成物は、(成分2−A)炭素数5〜10の炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレートを含有し、成分2−Aの含有量は、インク組成物の全重量に対し、3〜35重量%である。
成分2−Aにおける炭素数5〜10の炭化水素ジオールは、直鎖炭化水素ジオールであっても、分岐構造を有する炭化水素ジオールであっても、環構造を有する炭化水素ジオールであってもよいが、直鎖炭化水素ジオール又は分岐構造を有する炭化水素ジオールであることが好ましく、分岐構造を有する炭化水素ジオールであることがより好ましい。
また、成分2−Aにおける炭化水素ジオールの炭素数は、5〜10であり、5〜9であることが好ましく、5又は6であることがより好ましく、6であることが特に好ましい。
また、成分2−Aとしては、炭素数5〜9の炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレートが好ましく、炭素数5又は6の炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレートがより好ましく、炭素数5又は6で分岐構造を有する炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレートが更に好ましく、炭素数6で分岐構造を有する炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
なお、本発明においては、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリレート」と、「アクリル」、「メタクリル」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリル」と、それぞれ記載することがある。
成分2−Aは、アクリレート化合物であっても、メタクリレート化合物であってもよいが、アクリレート化合物であることが好ましい。
これらの中でも、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレートがより好ましく、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレートが更に好ましく、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
本発明のインク組成物は、前記(成分2−B)式(1)で表される化合物を含有し、成分Bの含有量は、インク組成物の全重量に対し、35〜70重量%である。本発明のインク組成物は成分2−Bを含有することにより、光沢性に優れ、筋ムラの少ない画像が得られる。
(成分2−B)式(1)で表される化合物の好ましい具体例は、前記(成分1−B)式(1)で表される化合物の好ましい具体例と同様である。
成分2−Bは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
また、本発明のインク組成物における成分2−A及び成分2−Bの総含有量は、インク組成物の全重量に対し、50〜90重量%であり、55〜85重量%であることが好ましく、58〜85重量%であることがより好ましく、60〜85重量%であることが特に好ましい。上記範囲であると、光沢性に優れ、筋ムラの少ない画像が得られる。
本発明のインク組成物は、(成分2−C)重合開始剤を含有する。
重合開始剤は、前記活性放射線等の外部エネルギーを吸収して重合開始種を生成する化合物である。重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明に用いることができる重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤が好ましく挙げられ、光ラジカル重合開始剤がより好ましく挙げられ、α−ヒドロキシケトン化合物、モノアシルホスフィン化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、及び、炭素ハロゲン結合を有する化合物等が更に好ましく挙げられる。これらの重合開始剤の具体例としては、特開2008−208190号公報に記載のラジカル重合開始剤が挙げられる。中でも、芳香族ケトン類及びアシルホスフィン化合物が好ましく挙げられ、α−ヒドロキシケトン化合物及びアシルホスフィン化合物がより好ましく挙げられる。
具体的には例えば、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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられ、中でも、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン化合物が好ましい。なお、本発明において、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン化合物には、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが任意の置換基で置換された化合物も含まれる。置換基としては、ラジカル重合開始剤としての能力を発揮し得る範囲で任意に選択することができ、具体的には炭素数1〜4のアルキル基が例示できる。
モノアシルホスフィンオキサイド化合物としては、イソブチリルメチルホスフィン酸メチルエステル、イソブチリルフェニルホスフィン酸メチルエステル、ピバロイルフェニルホスフィン酸メチルエステル、2−エチルヘキサノイルフェニルホスフィン酸メチルエステル、ピバロイルフェニルホスフィン酸イソプロピルエステル、p−トルイルフェニルホスフィン酸メチルエステル、o−トルイルフェニルホスフィン酸メチルエステル、2,4−ジメチルベンゾイルフェニルホスフィン酸メチルエステル、p−t−ブチルベンゾイルフェニルホスフィン酸イソプロピルエステル、アクリロイルフェニルホスフィン酸メチルエステル、イソブチリルジフェニルホスフィンオキサイド、2−エチルヘキサノイルジフェニルホスフィンオキサイド、o−トルイルジフェニルホスフィンオキサイド、p−t−ブチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、3−ピリジルカルボニルジフェニルホスフィンオキサイド、アクリロイルジフェニルホスフィンオキサイド、ベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ピバロイルフェニルホスフィン酸ビニルエステル、アジポイルビスジフェニルホスフィンオキサイド、ピバロイルジフェニルホスフィンオキサイド、p−トルイルジフェニルホスフィンオキサイド、4−(t−ブチル)ベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、テレフタロイルビスジフェニルホスフィンオキサイド、2−メチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2−メチル−2−エチルヘキサノイルジフェニルホスフィンオキサイド、1−メチルシクロヘキサノイルジフェニルホスフィンオキサイド、ピバロイルフェニルホスフィン酸メチルエステル、ピバロイルフェニルホスフィン酸イソプロピルエステル、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等が挙げられ、中でも、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が好ましい。
増感剤としては、例えば、多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン等)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル等)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン等)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン等)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー等)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン等)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン等)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム等)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン等)、チオキサントン類(例えば、チオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン等)等が挙げられる。
これらの中でも、チオキサントン類が好ましく例示できる。
また、増感剤は、1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、増感剤を用いる場合、重合開始剤の総含有量は、増感剤の含有量に対して、重合開始剤:増感剤の重量比で、好ましくは200:1〜1:200、より好ましくは50:1〜1:50、更に好ましくは20:1〜1:5の範囲である。
増感剤を用いる場合、本発明のインク組成物における増感剤の含有量は、インクの着色性の観点から、インク組成物の全重量に対して、0.01〜20重量%が好ましく、0.1〜15重量%がより好ましく、0.5〜10重量%が更に好ましい。
本発明のインク組成物は、(成分2−D)多官能ビニルエーテル化合物を含有することが好ましい。なお、「多官能」とは、2官能以上を意味する。
成分2−Dは、硬化性の観点から、2〜4官能ビニルエーテル化合物であることが好ましく、2官能ビニルエーテル化合物であることがより好ましい。
好適に用いられるビニルエーテル化合物としては、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物が例示できる。
特にエチレングリコール鎖を有する2官能ビニルエーテル化合物が好ましく、この場合、硬化膜の柔軟性、画像の光沢性に優れる。ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテルが好ましく例示でき、トリエチレングリコールジビニルエーテルがより好ましく例示できる。
本発明のインク組成物は、印刷物の光沢性向上の観点で、(成分2−E)炭素数8〜13の鎖状炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物を含有することが好ましい。
前記成分2−Eにおける鎖状炭化水素基は、直鎖状炭化水素基であっても、分岐鎖状炭化水素基であってもよいが、分岐鎖状炭化水素基であることが好ましい。
(成分2−E)炭素数8〜13の鎖状炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物の好ましい具体例及び前記鎖状炭化水素基の炭素数の好ましい範囲は、前記(成分1−E)炭素数8〜13の鎖状炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物の好ましい具体例及び成分1−Eにおける鎖状炭化水素基の炭素数の好ましい範囲とそれぞれ同様である。
成分2−Eは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物は、(成分2−F)N−ビニルラクタム類を更に含有することも好ましい。
(成分2−F)N−ビニルラクタム類の好ましい具体例は、前記(成分1−A)N−ビニルラクタム類の好ましい具体例と同様である。
成分2−Fは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物には、長時間安定した吐出性を付与するため、界面活性剤を添加してもよい。
ただし、光沢性、筋ムラを抑制する観点から、前述したように、本発明のインク組成物は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないか、又は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の総含有量が、インク組成物の全重量に対し、0.01重量%未満であることが好ましく、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないか、又は、0.005重量%以下であることがより好ましく、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないことが特に好ましい。
なお、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤以外の界面活性剤としては、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。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。
また、本発明のインク組成物は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤以外の界面活性剤も、含有しないか、又は、その含有量が、インク組成物の全重量に対し、0.01重量%未満であることが好ましく、含有しないか、又は、その含有量が、0.005重量%以下であることがより好ましく、含有しないことが特に好ましい。
本発明のインク組成物は、(成分2−H)オリゴマーを含有することが好ましい。
(成分2−H)オリゴマーの好ましい態様は、前記(成分1−F)オリゴマーにおける好ましい態様と同様である。
本発明のインク組成物は、成分2−A、成分2−B、成分2−D、成分2−E、成分2−F及び成分2−H以外の、他の重合性化合物を含有していてもよい。
他の重合性化合物としては、エチレン性不飽和化合物が好ましい。
他の重合性化合物としては、公知の重合性化合物を用いることができ、成分2−A、成分2−B、成分2−D、成分2−E、成分2−F及び成分2−H以外の(メタ)アクリレート化合物、ビニルエーテル化合物、アリル化合物、N−ビニル化合物、不飽和カルボン酸類等が例示できる。例えば、特開2009−221414号公報に記載のラジカル重合性モノマー、特開2009−209289号公報に記載の重合性化合物、特開2009−191183号公報に記載のエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
他の重合性化合物としては、(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、アクリレート化合物であることがより好ましい。
他の重合性化合物の具体例としては、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、及び、プロピレンオキサイド(PO)変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が好ましく挙げられる。
また、本発明のインク組成物は、その他の重合性化合物として、多官能重合性化合物を含有することが好ましく、多官能(メタ)アクリレート化合物を含有することがより好ましい。
芳香族基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物としては、前記成分1−Iにおいて例示したものが好ましく例示できる。
他の重合性化合物として具体的には、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(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、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(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、ベンジル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、ビス(4−(メタ)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(メタ)アクリレート、PO変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)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(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、オリゴエステル(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、エポキシ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、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。
他の重合性化合物の分子量は、80〜2,000であることが好ましく、80〜1,000であることがより好ましく、80〜800であることが更に好ましい。
好適に用いられる単官能ビニルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、ヒドロキシエチルモノビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシノニルモノビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
本発明のインク組成物は、形成された画像部の視認性を向上させるため、好ましくは着色剤を含有する。
(成分2−J)着色剤の好ましい態様は、前記(成分1−K)着色剤における好ましい態様と同様である。
本発明のインク組成物は、分散剤を含有することが好ましい。
(成分2−K)分散剤の好ましい態様は、前記(成分1−L)分散剤における好ましい態様と同様である。
本発明のインク組成物は、必要に応じて、前記各成分以外に、共増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、溶剤、高分子化合物、塩基性化合物等を含んでいてもよい。これらその他の成分としては、公知のものを用いることができ、例えば、特開2009−221416号公報に記載されているものが挙げられる。
重合禁止剤の含有量は、本発明のインク組成物の全重量に対し、200〜20,000ppmであることが好ましい。
重合禁止剤としては、ニトロソ系重合禁止剤や、ヒンダードアミン系重合禁止剤、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。
本発明の第二の実施態様におけるインク組成物の好ましい粘度は、前述した第一の実施態様におけるインク組成物の好ましい粘度と同様である。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット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ジェットインク組成物に活性エネルギー線を照射し、インクジェットインク組成物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、本発明のインクジェット記録方法は、特に本発明の第二の実施態様におけるインク組成物を使用する場合、被記録媒体上の同一部分において、上記(a1)及び(b1)工程を2回以上行うこと、すなわち、同一部分を重ね打ちにより印刷するマルチパスモードで行うことが好ましい。本発明のインク組成物を用いることにより、マルチパスモードで印刷を行った場合、光沢性により優れた画像が得られる。
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組成物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、インク組成物の流量、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、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。
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組成物で使用される水性インク組成物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。インク組成物の粘度変動は、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、吐出時のインク組成物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、インク組成物の温度の制御幅は、好ましくは設定温度の±5℃、より好ましくは設定温度の±2℃、更に好ましくは設定温度±1℃とすることが適当である。
被記録媒体上に吐出されたインク組成物は、活性エネルギー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エネルギー線の照射により分解して、ラジカルなどの重合開始種を発生し、その開始種の機能に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エネルギー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)を活性エネルギー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エネルギー線を放出し得る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エネルギー線源は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。
活性エネルギー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。活性エネルギー線の照射は、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、更に好ましくは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とが可能となる。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、活性エネルギー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、明度の高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、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックを使用する場合には、イエロー→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→イエロー→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、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ、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→イエロー→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。
なお、以下の記載における「部」とは、特に断りのない限り「重量部」を示すものとする。
・IRGALITE BLUE GLVO(シアン顔料、チバスペシャルティーケミカルズ社製)
・CINQUASIA MAGENTA RT−355−D(マゼンタ顔料、チバスペシャルティーケミカルズ社製)
・NOVOPERM YELLOW H2G(イエロー顔料、クラリアント社製)
・SPECIAL BLACK 250(ブラック顔料、チバスペシャルティーケミカルズ社製)
・タイペークCR60−2(ホワイト顔料、石原産業(株)製)
・SOLSPERSE32000(Noveon社製分散剤)
・SOLSPERSE36000(Noveon社製分散剤)
・V−CAP(N−ビニルカプロラクタム、ISP社製)
・SR9003(プロピレングリコール変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、Sartomer社製)
・SR506(イソボロニルアクリレート、Sartomer社製)
・SR531(サイクリックトリメチロールプロパンフォーマルアクリレート、Sartomer社製)
・SR395(イソデシルアクリレート、Sartomer社製)
・SR440(イソオクチルアクリレート、Sartomer社製)
・SR489(トリデシルアクリレート、Sartomer社製)
・SR339(フェノキシエチルアクリレート、Sartomer社製)
・RAPI−CURE DVE−3(トリエチレングリコールジビニルエーテル、アイエスピー・ジャパン(株)製)
・SR341(3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレート、Sartomer社製)
・SR247(ネオペンチルグリコールジアクリレート、Sartomer社製)
・SR238(ヘキサンジオールジアクリレート、Sartomer社製)
・NKエステル1,9NDA(1,9−ノナンジオールジアクリレート、新中村化学工業(株)製)
・CD595(デカンジオールジアクリレート、Sartomer社製)
・CN964 A85(2官能脂肪族ウレタンアクリレート・15重量%トリプロピレングリコールジアクリレート含有、Sartomer社製)
・FIRSTCURE ST−1(重合禁止剤、トリス(N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシアミン)アルミニウム塩(10重量%)とフェノキシエチルアクリレート(90重量%)との混合物、Chem First社製)
・LUCIRIN TPO(光重合開始剤、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、BASF社製)
・IRGACURE 184(光重合開始剤、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チバガイギー社製)
・SPEEDCURE ITX(光重合開始剤、イソプロピルチオキサントン、LAMBSON社製)
・TEGORAD2100(シリコーン系界面活性剤、デグサ社製)
・FLUORAD FC431(フッ素系界面活性剤、3M社製)
・IRGACURE 819(ビスアシルホスフィン開始剤、チバガイギー社製)
・IRGACURE 369(アルファアミノケトン系開始剤、チバガイギー社製)
・化合物A(下記チオクロマノン化合物)
IRGALITE BLUE GLVOを300重量部と、SR9003を600重量部と、SOLSPERSE32000を100重量部とを撹拌混合し、シアンミルベースAを得た。なお、シアンミルベースAの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで4時間分散を行った。
CINQUASIA MAGENTA RT−355 Dを300重量部と、SR9003を600重量部と、SOLSPERSE32000を100重量部とを撹拌混合し、マゼンタミルベースBを得た。なお、マゼンタミルベースBの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで10時間分散を行った。
NOVOPERM YELLOW H2Gを300重量部と、SR9003を600重量部と、SOLSPERSE32000を100重量部とを撹拌混合し、イエローミルベースCを得た。なお、イエローミルベースCの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで10時間分散を行った。
SPECIAL BLACK 250を400重量部と、SR9003を500重量部と、SOLSPERSE32000を100重量部とを撹拌混合し、ブラックミルベースDを得た。なお、ブラックミルベースDの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで7時間分散を行った。
タイペークCR60−2を500重量部と、SR9003を440重量部と、SOLSPERSE36000を60重量部とを撹拌混合し、ホワイトミルベースEを得た。なお、ホワイトミルベースEの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで4時間分散を行った。
<インク組成物の作製方法>
表1〜表5に記載の素材を混合、撹拌することで、各インク組成物を得た。なお、顔料の添加には、前記ミルベースA〜Eをそれぞれ用いた。
得られた各インク組成物を用い、下記に記載のインクジェット記録方法、及び、各種評価を行った。評価結果を後述の表1〜表5に示す。
UV硬化型インクジェットプリンター Acuity Advance(富士フイルム(株)製)を用い、インクジェット画像を印刷した。
コート紙(王子製紙(株)製)上に、解像度600×450dpi、サイズ2m×1mで、100%ベタ画像の印刷を行った。ランプはIntegration Technology社製SUB ZERO 085 H bulbランプユニットを装着し、前後のランプ強度をレベル5に設定した。
印字中、路面照度を測定したところ、960mW/cm2であった。また、吐出から露光までの時間は、0.2〜0.3秒であった。また、1ドロップあたりの吐出量は、6〜42pLの範囲で行った。
上記インクジェット記録方法によって得られた画像を用い、Sheen Instruments社製光沢度計により、測定角60°で測定を行った。評価基準は、以下の通りである。
4:光沢度40以上
3:光沢度30以上40未満
2:光沢度20以上30未満
1:光沢度20未満
上記インクジェット記録方法によって得られた画像の筋ムラを画像から2m離れた地点から目視で評価した。評価基準は、以下の通りである。
3:筋ムラが目視でははっきりと見えない。
2:筋ムラが目視でわずかに確認できる。
1:筋ムラが目視ではっきり確認できる。
上記インクジェット記録方法にて得られた画像を触診により、画像のべとつきの程度を以下の基準で評価した。
3:画像にべとつきなし。
2:画像がややべとついているが、未硬化のインク組成物又は硬化膜は手に転写しない。
1:画像がべとついており、未硬化のインク組成物又は硬化膜の一部が手に転写した。
本実施例では、硬化膜の柔軟性を評価する方法として、折り曲げテストを実施した。
前記インクジェット記録方法にて、100%、200%のベタ画像を作成し、以下の基準で評価を行った。
3:100%、200%、のサンプルでは割れが発生しない。
2:100%のサンプルでは割れが発生しないが、平均膜厚200%のサンプルで、画像部の折り曲げた部分に割れが入る。
1:平均膜厚100%、200%いずれのサンプルでも、画像部の折り曲げた部分に割れが入る。
支持体を、PET基材(Veralite100、Veralite社製、厚さ8mm)、又は、アクリル樹脂基材(Repsol Glass 、Repsol社製、厚さ22mm)とする以外は、上記インクジェット記録方法に記載の内容と同等の方法で印刷物の作成を行った。
ASTM D3359 DIN53 151に準拠し、クロスカットテープ剥離テストを実施し、以下の基準で評点を行った。
5:画像の剥離面積が1%未満である。
4:画像の剥離面積が1%以上5%未満である。
3:画像の剥離面積が5%以上10%未満である。
2:画像の剥離面積が10%以上30%未満である。
1:画像の剥離面積が30%以上である。
また、表1〜表5における略記又は略号の詳細は、以下に示す通りである。
・シアン顔料:IRGALITE BLUE GLVO
・マゼンタ顔料:CINQUASIA MAGENTA RT−355−D
・イエロー顔料:NOVOPERM YELLOW H2G
・ブラック顔料:SPECIAL BLACK 250
・ホワイト顔料:タイペークCR60−2
・CTFA:サイクリックトリメチロールプロパンフォーマルアクリレート
・PO変性NPGDA:プロピレングリコール変性ネオペンチルグリコールジアクリレート
<インク組成物の作製方法>
表6〜表9に記載の素材を混合、撹拌することで、実施例1−2−1〜24及び比較例1−2−1〜3の各インク組成物を得た。なお、顔料の添加には、前記ミルベースA〜Eをそれぞれ用いた。
UV硬化型インクジェットプリンター Acuity Advance(富士フイルム(株)製)を用い、インクジェット画像を印刷した。コート紙(王子製紙(株)製)上に、解像度600×450dpi、サイズ2m×1mで、100%ベタ画像の印刷を行った。ランプはIntegration Technology社製SUB ZERO 085 H bulbランプユニットを装着し、前後のランプ強度をレベル4に設定した。
印字中、路面照度を測定したところ、630mW/cm2であった。また、吐出から露光までの時間は、0.15〜0.4秒であった。また、1ドロップあたりの吐出量は、6〜42pLの範囲で行った。
実施例1−2−1〜24及び比較例1−2−1〜3のインク組成物をそれぞれ使用して得られた画像を、以下の評価方法により評価した。評価結果を表6〜表9に示す。
インク組成物の表面張力は、表面張力計SIGMA702(吊環法、KSV INSTRUMENTS LTD社製)を用い、25℃で測定を行った。
上記インクジェット記録方法によって得られた画像を用い、ASTM D523に基づき、Sheen Instruments社製光沢度計を用い、測定角60°で測定を行った。評価基準は、以下の通りである。
4:光沢度30以上
3:光沢度25以上30未満
2:光沢度20以上25未満
1:光沢度20未満
上記インクジェット画像記録方法によって得られた画像の筋ムラを目視で評価した。評価基準は、以下の通りである。
4:画像から20cm離れた距離からでも筋ムラが認識できない。
3:画像から20cm離れた距離からでは筋ムラが認識できるが、1m離れた距離からは認識できない。
2:画像から1m離れた距離からでは筋ムラが認識できるが、2m離れた距離からは認識できない。
1:筋ムラが2m離れた位置からでも確認できる。
上記インクジェット画像記録方法によって得られた画像を5cm×10cmサイズにカットしたものを10枚作成し、印刷面が上向きになるように重ね合わせ、さらに5cm×10cmの面積を有する鉄製2kgの錘を置き、25℃下で24時間放置した。サンプル同士の張り付き具合を以下基準で評価した。
4:画像の転写が全く見られなかった。
3:画像の転写はみられないが、紙どうしをはがすときにやや抵抗があった。
2:画像の一部が僅かに転写した(画像面積1%未満)。
1:画像が転写した(画像面積1%以上)。
また、画像筋ムラについては、できる限りないことが好ましいが、2点が実用上の最低許容ラインであり、3点以上が好ましく、4点がより好ましい。
耐ブロッキング性については、印刷物の転写が目視で目立つと、印刷物そのものの価値がなくなってしまうことから、高いレベルの性能が求められる。2点が実用上の最低許容ラインであり、3点以上であることが好ましく、4点であることが特に好ましい。
また、表6〜表9における略記又は略号の詳細は、以下に示す通りである。
・シアン顔料:IRGALITE BLUE GLVO
・マゼンタ顔料:CINQUASIA MAGENTA RT−355−D
・イエロー顔料:NOVOPERM YELLOW H2G
・ブラック顔料:SPECIAL BLACK 250
・ホワイト顔料:タイペークCR60−2
・NVC:N−ビニルカプロラクタム
・IBOA:イソボロニルアクリレート
・CTFA:サイクリックトリメチロールプロパンフォーマルアクリレート
・PEA:フェノキシエチルアクリレート
・TEGVE:トリエチレングリコールジビニルエーテル
・PO変性NPGDA:プロピレンオキサイド変性ネオペンチルグリコールジアクリレート
・3−MePDDA:3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレート
IRGALITE BLUE GLVOを300重量部と、SR341を620重量部と、SOLSPERSE32000を80重量部とを撹拌混合し、シアンミルベースA’を得た。なお、シアンミルベースA’の調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで4時間分散を行った。
CINQUASIA MAGENTA RT−355−Dを300重量部と、SR341を600重量部と、SOLSPERSE32000を100重量部とを撹拌混合し、マゼンタミルベースB’を得た。なお、マゼンタミルベースB’の調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで10時間分散を行った。
NOVOPERM YELLOW H2Gを300重量部と、SR341を600重量部と、SOLSPERSE32000を100重量部とを撹拌混合し、イエローミルベースC’を得た。なお、イエローミルベースC’の調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで10時間分散を行った。
SPECIAL BLACK 250を400重量部と、SR341を520重量部と、SOLSPERSE32000を80重量部とを撹拌混合し、ブラックミルベースD’を得た。なお、ブラックミルベースD’の調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで7時間分散を行った。
タイペークCR60−2を500重量部と、SR341を440重量部と、SOLSPERSE41000を60重量部とを撹拌混合し、ホワイトミルベースE’を得た。なお、ホワイトミルベースE’の調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで4時間分散を行った。
<インク組成物の作製方法>
表10〜表14に記載の素材を混合、撹拌することで、実施例2−1〜26及び比較例2−1〜10の各インク組成物をそれぞれ得た。なお、顔料の添加には、前記ミルベースA’〜E’をそれぞれ用いた。
インク組成物の表面張力は、表面張力計SIGMA702(吊環法、KSV INSTRUMENTS LTD社製)を用い、25℃で測定を行った。
UV硬化型インクジェットプリンター Acuity Advance(富士フイルム(株)製)を用い、インクジェット画像を両方向印刷モード、Fineartモードで印刷した。Fineartモードは、同一画像部分を8パスで描画するマルチパスモードで行われる印刷である。該プリンターにはUVランプ光源がヘッドユニットの左右に装着されており、両方向印刷モードは、8回のマルチパス描画において、画像同一部分に、16回のUV露光が施される。
OKトップコート(王子製紙(株)製、コート紙)上に、解像度600×450dpi、サイズ30cm×30cmで、100%ベタ画像の印刷を行った。ランプはIntegration Technology社製SUB ZERO 085 H bulbランプユニットを装着し、前後のランプ強度をレベル5に設定した。
印字中、路面照度を測定したところ、745mW/cm2であった。
上記インクジェット記録方法によって得られた画像を用い、Sheen Instruments社製光沢度計を用い、測定角60°で測定を行った。評価基準は、以下の通りである。
4:光沢度40以上
3:光沢度30以上40未満
2:光沢度20以上30未満
1:光沢度20未満
上記インクジェット画像記録方法によって得られた画像の筋ムラを画像から2m離れた地点から目視で評価した。評価基準は、以下の通りである。
3:筋ムラが目視でははっきりと見えない。
2:筋ムラが目視でわずかに確認できる。
1:筋ムラが目視ではっきり確認できる。
上記インクジェット記録方法にて得られた画像を触診により、画像のべとつきの程度を以下の基準で評価した。
3:画像にべとつきなし。
2:画像がややべとついているが、未硬化のインク組成物又は硬化膜は手に転写しない。
1:画像がべとついており、未硬化のインク組成物又は硬化膜の一部が手に転写した。
本実施例では、硬化膜の柔軟性を評価する方法として、折り曲げテストを実施した。
前記インクジェット記録方法にて、100%、200%のベタ画像を作成し、以下の基準で評価を行った。
3:100%、200%、のサンプルでは割れが発生しない。
2:100%のサンプルでは割れが発生しないが、平均膜厚200%のサンプルで、画像部の折り曲げた部分に割れが入る。
1:平均膜厚100%、200%いずれのサンプルでも、画像部の折り曲げた部分に割れが入る。
また、表10〜表14における略記又は略号の詳細は、以下に示す通りである。
・シアン顔料:IRGALITE BLUE GLVO
・マゼンタ顔料:CINQUASIA MAGENTA RT−355−D
・イエロー顔料:NOVOPERM YELLOW H2G
・ブラック顔料:SPECIAL BLACK 250
・ホワイト顔料:タイペークCR60−2
・CTFA:サイクリックトリメチロールプロパンフォーマルアクリレート
・PO変性NPGDA:プロピレングリコール変性ネオペンチルグリコールジアクリレート
Claims (8)
- (成分1−A)N−ビニルラクタム類、
(成分1−B)式(1)で表される化合物、
(成分1−C)ビスアシルホスフィン化合物、チオキサントン化合物、チオクロマノン化合物、及び、α−アミノケトン化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1つの化合物、並びに、
(成分1−D)式(2)で表される化合物、を含有し、
成分1−Aの含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、3〜20重量%であり、
成分1−Bの含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、30〜60重量%であり、
成分1−Dの含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、1〜10重量%であり、
シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を含有しないか、又は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の総含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、0重量%を超え0.005重量%以下であることを特徴とする
インクジェットインク組成物。
- 成分1−Dが、イソボロニル(メタ)アクリレートである、請求項1に記載のインクジェットインク組成物。
- (成分1−E)炭素数8〜13の鎖状炭化水素基を有する(メタ)アクリレート化合物を更に含有する、請求項1又は2に記載のインクジェットインク組成物。
- 成分1−Bが、サイクリックトリメチロールプロパンフォーマル(メタ)アクリレートである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
- 多官能(メタ)アクリレート化合物の含有量が、インクジェットインク組成物の全重量に対し、3〜25重量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインク組成物。
- エチレン性不飽和基を有するオリゴマーを含有しないか、又は、インクジェットインク組成物の全重量に対し、0重量%を超え4重量%含有する、請求項1〜5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、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物を吐出する工程、及び、
(b1)吐出されたインクジェットインク組成物に活性エネルギー線を照射して、前記インクジェット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。 - 請求項7に記載のインクジェット記録方法を用いて作成された印刷物。
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