JP5993809B2 - インクジェット用インク組成物、インクセット及び画像形成方法 - Google Patents

インクジェット用インク組成物、インクセット及び画像形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、インクジェット用インク組成物、インクセット及び画像形成方法に関する。
インクジェット法による画像形成方法に用いられるインクジェット用インク組成物(以下、単に「インク」又は「インク組成物」ともいう。)としては、溶媒として溶剤を用いた溶剤系インクのほか、地球環境及び作業環境への配慮の観点から、溶媒として水を用いた水系インクが注目されている。
近年では、インクに重合性化合物及び重合開始剤を含有させ、このインクを硬化させることにより、擦過に対する耐性(以下、「耐擦性」という。)の高い画像を形成する技術が検討されている。
例えば、光硬化性インクに必須の成分である光硬化性オリゴマー及び光重合開始剤が画像に与える影響を軽減したインクとして、水と、色材と、重合性オリゴマーと、水に対する3重量%以上の光重合開始剤とを含有するインクが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、保存安定性及び画像形成後の硬化性に優れたインク組成物として、特定構造を有する多価(メタ)アクリルアミド化合物と、重合開始剤とを含有するインク組成物が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2000−186242号公報 特開2013−18846号公報
一般に、重合性化合物及び重合開始剤を含有する水系インクでは、活性エネルギー線に対する感度の観点から、重合開始剤として、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−オンが用いられることがある。
しかしながら、重合開始剤として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−オンを含有し、かつ、溶媒として水を含有する水系インクでは、低温環境下で、上記の重合開始剤に起因する析出物(上記の重合開始剤自体である析出物を含む。)が発生する場合がある。
一方、重合性化合物及び重合開始剤を含有する水系インクには、膜強度が高い画像を形成できることが求められ、更に、インクジェット法による画像形成方法に用いられるインクとして、吐出安定性に優れることも求められる。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、低温環境下での析出物の発生が抑制され、高い膜強度を有する画像を形成することができ、かつ、吐出安定性が良好なインクジェット用インク組成物、インクセット、及び画像形成方法を提供することを目的とする。
なお、ここでいう「低温環境下」には、低温環境での保存時、運搬時、使用時等が含まれる。
上記の課題を解決するための具体的な手段は、以下の通りである。
<1> 水と、色材と、多官能の重合性化合物と、重合開始剤としてインク組成物の全質量に対して0.3質量%〜10質量%の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−オンと、インク組成物の全質量に対して0.03質量%〜15質量%の、下記一般式(II)で表される化合物及び下記一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される添加剤と、を少なくとも含有し、上記重合開始剤に対する上記添加剤の含有比(上記添加剤の含有量/上記重合開始剤の含有量)が、質量基準で0.1〜10であるインクジェット用インク組成物である。
一般式(II)中、R、R、R、R、及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボニル基、エステル基、アルデヒド基、アミド基、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。Rは、水素原子又はメチル基を表す。nは、1〜4の整数を表す。
一般式(III)中、R、R、R、R、及びR10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボニル基、エステル基、アルデヒド基、アミド基、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。Rは、水素原子又はメチル基を表す。nは、1〜4の整数を表す。
<2> 重合性化合物が、インク組成物の全質量に対して1質量%〜30質量%の下記一般式(1)で表される多価(メタ)アクリルアミド化合物を含有する<1>に記載のインクジェット用インク組成物である。

一般式(1)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、炭素原子数2〜4の直鎖又は分岐のアルキレン基を表す。但し、Rにおいて、Rの両端に結合する酸素原子と窒素原子とがRの同一の炭素原子に結合した構造をとることはない。Rは、2価の連結基を表す。kは、2又は3を表す。x、y、及びzは、各々独立に、0〜6の整数を表し、x+y+zは、0〜18を満たす。
<3> 更に、下記一般式(A)で表される化合物及び下記一般式(B)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種の水溶性溶剤を含有する<1>又は<2>に記載のインクジェット用インク組成物である。

一般式(A)中、Rは、炭素数1〜6の直鎖又は分岐のアルキル基を表す。R及びRは、各々独立に、水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基を表す。

一般式(B)中、Wは、一般式(B)中の炭素原子及び窒素原子とともに複素環を形成する2価の連結基を表す。
<4> 水溶性溶剤の少なくとも一種が、3−n−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミドである<3>に記載のインクジェット用インク組成物である。
<5> 水溶性溶剤の少なくとも一種が、2−ピロリドンである<3>又は<4>に記載のインクジェット用インク組成物である。
<6> 更に、重合開始剤として、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン及び下記一般式(I)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含有する<1>〜<5>のいずれか1つに記載のインクジェット用インク組成物である。

一般式(I)中、R、R、R、及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アルキルチオ基、メルカプト基、アシル基、又はアミノ基を表す。nは、1〜4の整数を表す。
<7> <1>〜<6>のいずれか1つに記載のインク組成物と、このインク組成物と接触したときに凝集体を形成する凝集成分を含む処理液と、を有するインクセットである。
<8> <1>〜<6>のいずれか1つに記載のインク組成物をインクジェット法により記録媒体に付与し、画像を形成するインク付与工程を有する画像形成方法である。
<9> 更に、インク組成物と接触したときに凝集体を形成する凝集成分を含む処理液を、記録媒体に付与する処理液付与工程を有する<8>に記載の画像形成方法である。
なお、本明細書においては、置換基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、特に断りのない限り、無置換のものとともに更に置換基を有するものを包含する意味で使用される。例えば、「アルキル基」と記載する場合、アルキル基は、無置換のアルキル基、及び置換基を更に有するアルキル基を包含する意味で用いられる。その他の置換基(原子団)も同様である。
本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。
本明細書において、“(メタ)アクリレート”は、アクリレート及びメタクリレートの双方、又は、いずれかを表し、“(メタ)アクリル”は、アクリル及びメタクリルの双方、又は、いずれかを表す。
本明細書において、「吐出性」(又は「吐出安定性」)とは、インクジェットノズルからのインク組成物の吐出性(又は吐出安定性)を指す。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成される場合には、本用語に含まれる。
本発明によれば、低温環境下での析出物の発生が抑制され、高い膜強度を有する画像を形成することができ、かつ、吐出安定性が良好なインクジェット用インク組成物、インクセット、及び画像形成方法を提供することができる。
本発明の画像形成方法に好適な画像形成装置の一例を示す概略図である。
以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
〔インクジェット用インク組成物〕
本発明のインクジェット用インク組成物(以下、単に「インク」又は「インク組成物」ともいう。)は、水と、色材と、多官能の重合性化合物と、重合開始剤としてインク組成物の全質量に対して0.3質量%〜10質量%の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(以下、適宜「特定重合開始剤」という。)と、インク組成物の全質量に対して0.03質量%〜15質量%の、下記一般式(II)で表される化合物及び下記一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される添加剤(以下、適宜、「特定添加剤」という。)と、を少なくとも含有し、上記特定重合開始剤に対する上記特定添加剤の含有比(特定添加剤の含有量/特定重合開始剤の含有量)が、質量基準で0.1〜10である。
本発明のインク組成物は、必要に応じて、その他の成分を含有していてもよい。
一般式(II)中、R、R、R、R、及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボニル基、エステル基、アルデヒド基、アミド基、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。Rは、水素原子又はメチル基を表す。nは、1〜4の整数を表す。
一般式(III)中、R、R、R、R、及びR10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボニル基、エステル基、アルデヒド基、アミド基、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。Rは、水素原子又はメチル基を表す。nは、1〜4の整数を表す。
重合開始剤である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−オンは、活性エネルギー線に対する感度が高いため、インク組成物中に含有させると、耐擦性に優れた画像の形成が可能となる。しかしながら、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−オンを含有する水系インクを低温(例えば、+5℃以下)環境下に置くと、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−オンに起因する析出物(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−オン自体である析出物を含む。)が発生することがある。析出物の発生は、形成される画像の膜強度の低下、及びインク組成物の吐出安定性の低下の要因ともなり得る。
本発明においては、インク組成物を、水と、色材と、多官能の重合性化合物と、重合開始剤としてインク組成物の全質量に対して0.3質量%〜10質量%の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(すなわち、特定重合開始剤)と、インク組成物の全質量に対して0.03質量%〜15質量%の、上記一般式(II)で表される化合物及び上記一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される添加剤(すなわち、特定添加剤)と、を少なくとも含有し、特定重合開始剤に対する特定添加剤の含有比(特定添加剤の含有量/特定重合開始剤の含有量)が、質量基準で0.1〜10である態様とすることにより、低温環境下に置かれても特定重合開始剤に起因する析出物が発生し難く、耐擦性のある高い膜強度を有する画像を形成することができ、かつ、吐出安定性が良好なインク組成物を実現する。
本発明の作用機構は明確ではないが、本発明者らは、以下の如く推測している。
低温環境下で析出物が発生する理由としては、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−オンの水に対する溶解性が低いことが考えられる。
本発明では、溶媒として水を含有する水系インクにおいて、特定重合開始剤である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−オンと、上記一般式(II)で表される化合物及び上記一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される特定添加剤と、を併用するとともに、これらの含有量及び含有比を特定のものとすることで、上記一般式(II)で表される化合物及び上記一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される特定添加剤が、特定重合開始剤である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−オンの可溶化剤として機能を発揮し、低温環境下での析出物の発生が抑制されると考えられる。そして、析出物の発生が抑制されると、析出物に起因する膜強度の低下及び吐出安定性の低下が抑制される。また、活性エネルギー線の照射により画像を硬化させる際の重合性及び重合効率が高い多官能の重合性化合物と併用することで、膜強度が高い画像を形成することができる。
以下、本発明のインク組成物の各成分について説明する。
<重合開始剤>
本発明のインク組成物は、重合開始剤としてインク組成物の全質量に対して0.3質量%〜10質量%の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(特定重合開始剤)を含有する。
特定重合開始剤の市販品としては、IRGACURE2959(商品名)(BASF・ジャパン(株)製)が挙げられる。
本発明において、特定重合開始剤の含有量は、インク組成物の全質量に対して0.3質量%〜10質量%であり、0.5質量%〜7質量%であることが好ましく、0.8質量%〜5質量%であることがより好ましい。
特定重合開始剤の含有量が、インク組成物の全質量に対して0.3質量%未満であると、充分な感度を得ることができず、形成される画像の膜強度が低下し、画像の耐擦性が低下する。
また、特定重合開始剤の含有量が、インク組成物の全質量に対して10質量%を超えると、充分に溶解させることが困難となり、たとえ、溶解させることができたとしても、低温環境下で析出物が発生するか、或いは、インク組成物中の不揮発成分の総量が多くなるため、形成される画像の膜強度が低下し、画像の耐擦性が低下する。
本発明のインク組成物は、特定重合開始剤に加え、重合開始剤として、更に、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(以下、適宜、「重合開始剤(A)」という。)、及び下記一般式(I)で表される化合物(以下、適宜、「重合開始剤(B)」という。)からなる群より選択される少なくとも一種を含有することができる。

一般式(I)中、R、R、R、及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アルキルチオ基、メルカプト基、アシル基、又はアミノ基を表す。nは、1〜4の整数を表す。
以下、一般式(I)で表される化合物について説明する。
一般式(I)において、nは、1〜4の整数を表す。nが1以上であると、低温環境下での析出物の発生の抑制効果を奏する。また、nが4以下であると、インク組成物の感度が高く維持され、その結果、インク組成物によって形成される画像の膜強度が高まり、耐擦性の向上効果、及び画像ムラの抑制効果が奏される。
一般式(I)において、nは、1〜3であることが好ましく、1又は2であることがより好ましく、1であることが最も好ましい。
一般式(I)において、R、R、R、及びRで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が好ましく、塩素原子、及び臭素原子がより好ましく、塩素原子が特に好ましい。
一般式(I)において、R、R、R、及びRで表されるアルキル基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。
また、R、R、R、及びRで表されるアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよいし、分岐鎖アルキル基であってもよい。また、アルキル基は、脂環構造を有していてもよい。
、R、R、及びRで表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、n−プロピル基、及びイソプロピル基が好ましい。
一般式(I)において、R、R、R、及びRで表されるアルコキシ基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。
また、R、R、R、及びRで表されるアルコキシ基は、直鎖アルコキシ基であってもよいし、分岐鎖アルコキシ基であってもよい。また、アルコキシ基は、脂環構造を有していてもよい。
、R、R、及びRで表されるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、及びイソプロピルオキシ基が好ましい。
一般式(I)において、R、R、R、及びRで表されるアルキルチオ基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜4がより好ましい。
また、R、R、R、及びRで表されるアルキルチオ基は、直鎖アルキルチオ基であってもよいし、分岐鎖アルキルチオ基であってもよい。また、アルキルチオ基は、脂環構造を有していてもよい。
、R、R、及びRで表されるアルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、n−ブチルチオ基、s−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、n−ペンチルチオ基、n−ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基等が挙げられ、メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、及びイソプロピルチオ基が好ましい。
一般式(I)において、R、R、R、及びRで表されるアシル基の炭素数は、1〜6が好ましく、炭素数1〜3がより好ましい。
また、R、R、R、及びRで表されるアシル基は、直鎖アシル基であってもよいし、分岐鎖アシル基であってもよい。
、R、R、及びRで表されるアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、エチルアシル基、n−プロピルアシル基、イソプロピルアシル基等が挙げられ、ホルミル基、アセチル基、及びエチルアシル基が好ましい。
上記の中でも、R、R、R、及びRとしては、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、及びアルキルチオ基が好ましく、水素原子、アルコキシ基、及びアルキルチオ基がより好ましく、水素原子が最も好ましい。
また、一般式(I)で表される化合物の好ましい形態としては、R、R、R、及びRのうち、2つ以上(好ましくは3つ以上、最も好ましくは4つ)が水素原子である形態が挙げられる。
以下、一般式(I)で表される化合物の具体例(例示化合物)を示す。但し、一般式(I)で表される化合物はこれらに限定されるものではない。


一般式(I)で表される化合物は、例えば、特開2000−186242号公報の段落[0067]〜[0071]及び[0112]〜[0115]に記載された方法に準じて合成することができる。
なお、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オンとしては、市販品を用いることができ、例えば、ダロキュア1173(商品名)(BASF・ジャパン(株)製)が挙げられる。
本発明のインク組成物が、特定重合開始剤に加え、更に、重合開始剤(A)及び重合開始剤(B)からなる群より選択される少なくとも一種を含有する場合、特定重合開始剤に対する重合開始剤(A)及び重合開始剤(B)の含有比(重合開始剤(A)及び重合開始剤(B)の合計含有量/特定重合開始剤の含有量)は、質量基準で0.1〜5であることが好ましく、0.3〜3であることがより好ましい。
上記の含有比(重合開始剤(A)及び重合開始剤(B)の合計含有量/特定重合開始剤の含有量)が0.1以上であると、より低温環境下に置かれた場合に析出物が発生し難い。
上記の含有比(重合開始剤(A)及び重合開始剤(B)の合計含有量/特定重合開始剤の含有量)が5以下であると、耐擦性及び吐出安定性の低下が見られない。
本発明のインク組成物は、上記以外のその他の重合開始剤を含有していてもよい。
その他の重合開始剤としては、基本的には、活性エネルギー線により重合反応を開始し得る化合物から適宜選択すればよく、例えば、放射線若しくは光、又は電子線により活性種(ラジカル、酸、塩基等)を発生する重合開始剤(例えば、光重合開始剤等)を用いることができる。
その他の重合開始剤の例としては、ヒドロキシアルキルフェノン系開始剤、アセトフェノン系開始剤、ベンゾフェノン系開始剤、ベンゾイン系開始剤、ベンゾインエーテル系開始剤、アミノアルキルフェノン系開始剤、キサントン系開始剤、オキシム系開始剤等が挙げられる。
ヒドロキシアルキルフェノン系開始剤の例としては、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、特開2000−186242号公報に記載の化合物例(29)〜(33)等が挙げられる。
アセトフェノン系開始剤の例としては、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェン等が挙げられる。
ベンゾフェノン系開始剤の例としては、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p’−ジクロロベンゾフェン、p,p’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン等が挙げられる。
ベンゾイン系開始剤及びベンゾインエーテル系開始剤の例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインn−プロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインn−ブチルエーテル等が挙げられる。
本発明のインク組成物が、特定重合開始剤以外の重合開始剤を含有する場合、本発明のインク組成物中における全ての重合開始剤の合計含有量は、低温析出性、耐擦性、及び吐出安定性の観点から、0.3質量%〜10質量%であることが好ましく、0.5質量%〜7質量%であることがより好ましく、0.8質量%〜5質量%であることが特に好ましい。
<添加剤>
本発明のインク組成物は、インク組成物の全質量に対して0.03質量%〜15質量%の下記一般式(II)で表される化合物及び下記一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される添加剤(特定添加剤)を含有する。
本発明のインク組成物において、特定添加剤は、低温環境下で発生する特定重合開始剤に起因する析出物(重合開始剤(A)及び重合開始剤(B)からなる群より選択される少なくとも一種を含有する場合には、この含有する重合開始剤に起因する析出物(この含有する重合開始剤自体の析出物も含む)も含む。以下、単に「析出物」ともいう。)の可溶化剤として機能すると考えられる。
特定添加剤は、本発明のインク組成物中に、一種単独で含有されていてもよいし、二種以上を組み合わせて含有されていてもよい。
一般式(II)中、R、R、R、R、及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボニル基、エステル基、アルデヒド基、アミド基、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。Rは、水素原子又はメチル基を表す。nは、1〜4の整数を表す。
一般式(III)中、R、R、R、R、及びR10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボニル基、エステル基、アルデヒド基、アミド基、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。Rは、水素原子又はメチル基を表す。nは、1〜4の整数を表す。
本発明において、特定添加剤の含有量(二種以上の特定添加剤を含有する場合は総含有量)は、インク組成物の全質量に対して0.03質量%〜15質量%であり、0.1質量%〜10質量%であることが好ましく、0.3質量%〜7質量%であることがより好ましい。
特定添加剤の含有量が、インク組成物の全質量に対して0.03質量%未満であると、本発明の効果、すなわち、低温環境下での析出物の発生抑制、高い膜強度を有する画像形成、及び良好な吐出安定性の全てを充分に実現することができない。
また、特定添加剤の含有量が、インク組成物の全質量に対して15質量%を超えると、形成される画像の膜強度が低下したり、インク組成物の吐出が不安定になったりする。
(一般式(II)で表される化合物)
以下、一般式(II)で表される化合物について説明する。
一般式(II)で表される化合物は、上記構造のとおり、フェニレングリコール系化合物である。
一般式(II)において、nは、1〜4の整数を表す。nが1以上であると、水性インクへの溶解度が向上し、上述した低温環境下での析出物の発生抑制効果が発現する。また、nが4以下であると、耐擦性及び吐出安定性を低下させることなく、上述した低温環境下での析出物の発生が抑制される。
一般式(II)において、nは、1〜3であることが好ましく、1又は2であることがより好ましく、2であることが最も好ましい。
一般式(II)において、R、R、R、R、及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボニル基、エステル基、アルデヒド基、アミド基、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。
一般式(II)において、R、R、R、R、及びRで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が好ましく、塩素原子、及び臭素原子がより好ましく、塩素原子が特に好ましい。
一般式(II)において、R、R、R、R、及びRで表されるアミド基としては、例えば、無置換アミド基、モノアルキルアミド基、ジアルキルアミド基、モノ(ヘテロ)アリールアミド基、ジ(ヘテロ)アリールアミド基、モノアルキルモノ(ヘテロ)アリールアミド基等が挙げられ、無置換アミド基、メチルアミド基、及びジメチルアミド基が好ましい。
一般式(II)において、R、R、R、R、及びRで表されるアルキル基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。
また、R、R、R、R、及びRで表されるアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよいし、分岐鎖アルキル基であってもよい。また、アルキル基は、脂環構造を有していてもよい。
、R、R、R、及びRで表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、n−プロピル基、及びイソプロピル基が好ましい。
一般式(II)において、R、R、R、R、及びRで表されるアルコキシ基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。
また、R、R、R、R、及びRで表されるアルコキシ基は、直鎖アルコキシ基であってもよいし、分岐鎖アルコキシ基であってもよい。また、アルコキシ基は、脂環構造を有していてもよい。
、R、R、R、及びRで表されるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、及びイソプロピルオキシ基が好ましい。
上記の中でも、R、R、R、R、及びRとしては、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、エステル基、アルデヒド基、アルコキシ基、が好ましく、水素原子、エステル基、アルデヒド基、アルコキシ基がより好ましく、水素原子が最も好ましい。
一般式(II)において、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、水素原子であることが好ましい。
以下、一般式(II)で表される化合物の具体例(例示化合物)を示す。但し、一般式(II)で表される化合物はこれらに限定されるものではない。

(一般式(III)で表される化合物)
以下、一般式(III)で表される化合物について説明する。
一般式(III)で表される化合物は、上記構造のとおり、ベンジルグリコール系化合物である。
一般式(III)において、nは、1〜4の整数を表す。nが1以上であると、水性インクへの溶解度が向上し、上述した低温環境下での析出物の発生抑制効果が発現する。また、nが4以下であると、耐擦性及び吐出安定性を低下させることなく、上述した低温環境下での析出物の発生が抑制される。
一般式(III)において、nは、1〜3であることが好ましく、1又は2であることがより好ましい。
一般式(III)において、R、R、R、R、及びR10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボニル基、エステル基、アルデヒド基、アミド基、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。
一般式(III)において、R、R、R、R、及びR10で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が好ましく、塩素原子、及び臭素原子がより好ましく、塩素原子が特に好ましい。
一般式(III)において、R、R、R、R、及びR10で表されるアミド基としては、例えば、無置換アミド基、モノアルキルアミド基、ジアルキルアミド基、モノ(ヘテロ)アリールアミド基、ジ(ヘテロ)アリールアミド基、モノアルキルモノ(ヘテロ)アリールアミド基等が挙げられ、無置換アミド基、メチルアミド基、及びジメチルアミド基が好ましい。
一般式(III)において、R、R、R、R、及びR10で表されるアルキル基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。
また、R、R、R、R、及びR10で表されるアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよいし、分岐鎖アルキル基であってもよい。また、アルキル基は、脂環構造を有していてもよい。
、R、R、R、及びR10で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、n−プロピル基、及びイソプロピル基が好ましい。
一般式(III)において、R、R、R、R、及びR10で表されるアルコキシ基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。
また、R、R、R、R、及びR10で表されるアルコキシ基は、直鎖アルコキシ基であってもよいし、分岐鎖アルコキシ基であってもよい。また、アルコキシ基は、脂環構造を有していてもよい。
、R、R、R、及びR10で表されるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、及びイソプロピルオキシ基が好ましい。
上記の中でも、R、R、R、R、及びR10としては、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、エステル基、及びアルデヒド基が好ましく、水素原子、エステル基、アルデヒド基、及びアルコキシ基がより好ましく、水素原子が最も好ましい。
一般式(III)において、Rは、水素原子又はメチル基を表し、水素原子を表すことが好ましい。
以下、一般式(III)で表される化合物の具体例(例示化合物)を示す。但し、一般式(III)で表される化合物はこれらに限定されるものではない。

本発明のインク組成物は、特定添加剤として、一般式(II)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含有してもよく、一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含有してもよく、また、一般式(II)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種と、一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種と、を含有してもよいが、低温環境下での析出物の発生を抑制する観点から、一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含有することが好ましい。
本発明のインク組成物は、特定重合開始剤である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−オンに対する、特定添加剤である一般式(II)で表される化合物及び一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される添加剤の含有比〔特定添加剤の含有量(二種以上の特定添加剤を含有する場合は総含有量)/特定重合開始剤の含有量〕が、質量基準で0.1〜10であり、0.2〜2であることが好ましく、0.3〜1であることがより好ましい。
上記の含有比(特定添加剤の含有量/特定重合開始剤の含有量)が、質量基準で0.1未満であると、低温環境下での析出物の発生を抑制する効果を奏することができない。
上記の含有比(特定添加剤の含有量/特定重合開始剤の含有量)が、質量基準で10を超えると、形成される画像の膜強度が低下し、画像の耐擦性が低下する。
<重合性化合物>
本発明のインク組成物は、多官能の重合性化合物(以下、単に「重合性化合物」ともいう。)を少なくとも一種含有する。
本発明のインク組成物は、記録媒体上に付与された際、インク組成物に含まれる重合性化合物が重合することにより硬化する。これにより、本発明のインク組成物を用いて形成される画像が強化される。
多官能の重合性化合物は、活性エネルギー線照射により画像を硬化させる際の重合性及び重合効率が高く、形成画像の耐擦性を高めることができる点において、単官能の重合性化合物よりも優れる。
本発明のインク組成物において、多官能の重合性化合物は、水溶性であることが好ましい。ここで、「水溶性」とは、水に一定濃度以上溶解できることをいう。具体的には、25℃の水に対する溶解度が5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましい。また、水溶性の重合性化合物は、水性のインク組成物中に(望ましくは均一に)溶解し得るものであることが好ましい。また後述する水溶性溶剤を添加することにより溶解度が上昇してインク組成物中に(望ましくは均一に)溶解するものであってもよい。
本発明における重合性化合物は、多官能の(メタ)アクリルアミド化合物であることが好ましい。なお、「(メタ)アクリルアミド化合物」とは、メタクリルアミド化合物及びアクリルアミド化合物の少なくとも一方を意味する。(メタ)アクリルアミド化合物は、分子内に(メタ)アクリルアミド構造を有し、活性エネルギー線が照射されることで重合する化合物である。
多官能の(メタ)アクリルアミド化合物の中でも、高い重合能及び硬化能を備える点で、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリルアミド化合物(以下、単に「一般式(1)で表される化合物」ともいう。)が特に好ましい。
この化合物は、分子内に重合性基として4つのアクリルアミド基又はメタクリルアミド基を有している。また、この化合物は、例えば、α線、γ線、X線、紫外線、可視光線、赤外光線、電子線等の活性エネルギー線や熱等のエネルギーの付与による重合反応に基づく硬化性を示す。一般式(1)で表される化合物は、水溶性を示し、水、アルコール等の水溶性溶剤に良好に溶解する。
また、一般式(1)で表される化合物は、インクの吐出性(特に、連続吐出性)の観点からみても好ましい。
(一般式(1)で表される(メタ)アクリルアミド化合物)
本発明のインク組成物では、上述のとおり、重合性化合物の少なくとも一種が、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリルアミド化合物であることが好ましい。

一般式(1)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、炭素数2〜4の直鎖又は分岐のアルキレン基を表す。但し、Rにおいて、Rの両端に結合する酸素原子と窒素原子とがRの同一の炭素原子に結合した構造をとることはない。Rは、2価の連結基を表す。kは、2又は3を表す。x、y、及びzは、各々独立に、0〜6の整数を表し、x+y+zは、0〜18を満たす。
一般式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を表す。複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよい。Rは、水素原子であることが好ましい。
一般式(1)中、Rは、炭素数2〜4の直鎖又は分岐のアルキレン基を表す。複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよい。Rは、炭素数3〜4のアルキレン基であることが好ましく、炭素数3のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数3の直鎖のアルキレン基であることが特に好ましい。
一般式(1)において、Rで表されるアルキレン基は、更に置換基を有していてもよく、置換基としては、アリール基、アルコキシ基等が挙げられる。
但し、Rにおいて、Rの両端に結合する酸素原子と窒素原子とがRの同一の炭素原子に結合した構造をとることはない。Rは、酸素原子と(メタ)アクリルアミド基の窒素原子とを連結する直鎖又は分岐のアルキレン基である。アルキレン基が分岐構造をとる場合、両端の酸素原子と(メタ)アクリルアミド基の窒素原子とがアルキレン基中の同一の炭素原子に結合した、−O−C−N−構造(ヘミアミナール構造)をとることも考えられる。しかし、一般式(1)で表される化合物には、このような構造の化合物は含まれない。これにより、−O−C−N−構造の炭素原子に位置での分解が抑制され、インク組成物の保存安定性をより向上させることができる。
一般式(1)中、Rは、2価の連結基を表す。Rで表される2価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、複素環基、又はこれらの組み合わせからなる基等が挙げられ、アルキレン基であることが好ましい。なお、2価の連結基がアルキレン基を含む場合、アルキレン基中には、更に−O−、−S−、及び−NR−から選ばれる少なくとも一種の基が含まれていてもよい。Rは、水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基を表す。
がアルキレン基を含む場合、アルキレン基の例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基等が挙げられる。Rで表されるアルキレン基の炭素数は、1〜6であることが好ましく、1〜3であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
のアルキレン基中には、更に−O−、−S−、及び−NR−から選ばれる少なくとも一種が含まれていてもよい。−O−が含まれるアルキレン基の例としては、−C−O−C−、−C−O−C−等が挙げられる。
で表されるアルキレン基は、更に置換基を有していてもよい。置換基の例としてはアリール基、アルコキシ基等が挙げられる。
がアリーレン基を含む場合、アリーレン基の例としては、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。Rで表されるアリーレン基の炭素数は、6〜14であることが好ましく、6〜10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。
で表されるアリーレン基は、更に置換基を有していてもよい。置換基の例としてはアルキル基、アルコキシ基等が挙げられる。
が複素環基を含む場合、複素環基としては、5員又は6員環のものが好ましく、それらは更に縮環していてもよい。また、Rが複素環基を含む場合、複素環基は、芳香族複素環であっても非芳香族複素環であってもよい。Rが複素環基を含む場合、複素環基としては、具体的には、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、シンノリン、フタラジン、キノキサリン、ピロール、インドール、フラン、ベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、ピラゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、ベンズオキサゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、イソチアゾール、ベンズイソチアゾール、チアジアゾール、イソオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、イミダゾリジン、チアゾリン等が挙げられる。これらの中でも、芳香族複素環基が好ましく、具体的には、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、ピラゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、トリアゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、イソチアゾール、ベンズイソチアゾール、及びチアジアゾールが好ましい。なお、上記にて示した複素環基は、置換位置を省略した形で例示しているが、置換位置は限定されるものではなく、例えば、ピリジンであれば、2位、3位、及び4位で置換することが可能であり、これらの置換体を全て含み得るものである。上記にて示した複素環基は、更に置換基を有してもよく、置換基の例としては、アルキル基、アリール基、アルコキシ基等が挙げられる。
一般式(1)中、kは2又は3を表す。複数のkは、互いに同じでも異なっていてもよい。また、C2kは、直鎖構造であっても分岐構造であってもよい。
一般式(1)中、x、y、及びzは、各々独立に0〜6の整数を表し、0〜5の整数であることが好ましく、0〜3の整数であることがより好ましい。x+y+zは、0〜18を満たし、0〜15であることが好ましく、0〜9であることがより好ましい。
一般式(1)で表される化合物の具体例(重合性化合物M−1〜M−6)を下記に示す。但し、一般式(1)で表される化合物は、これらに限定されるものではない。
一般式(1)で表される化合物の合成方法は、特に限定されるものではなく、例えば、特開2013−18846号公報の段落[0028]〜[0033]及び段落[0123]〜[0139]に記載されている方法によって合成することができる。
本発明のインク組成物が、一般式(1)で表される化合物を含有する場合、インク組成物は、一般式(1)で表される化合物を一種のみ含有していてもよいし、二種以上含有していてもよい。
本発明のインク組成物中における多官能の重合性化合物の含有量(二種以上含有する場合は総含有量)は、インク組成物の全質量に対して、1質量%〜30質量%であることが好ましく、3質量%〜15質量%であることがより好ましい。多官能の重合性化合物の含有量が上記範囲内であると、インク組成物の硬化性及び保存安定性がより向上する。
また、本発明のインク組成物が一般式(1)で表される化合物を含有する場合、インク組成物に含有される全ての多官能の重合性化合物中に占める、一般式(1)で表される(メタ)アクリルアミド化合物の含有比率は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以上であることが特に好ましく、100質量%であることが最も好ましい。
このような態様によれば、硬化性及びインクの連続吐出性に顕著に優れる。
このような観点から、一般式(1)で表される化合物の含有量(二種以上含有する場合は総含有量)は、インク組成物の全質量に対して、3質量%〜30質量%であることが好ましく、5質量%〜25質量%であることがより好ましい。
なお、硬化性の観点からは、一般式(1)で表される化合物の含有量の下限値は、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることが更に好ましく、7質量%以上であることが特に好ましい。
<水>
本発明のインク組成物は、水を含有する。
インク組成物中の水の含有量は、特に限定されるものではなく、インク組成物の全質量に対して50質量%以上とすることもできる。
一般に、水の含有量が50質量%以上であるインク組成物では、析出物が発生し易い傾向となる。しかしながら、本発明のインク組成物によれば、前述のとおり、低温環境下であっても析出物の発生が抑制される。
したがって、本発明のインク組成物では、水を50質量%以上含有することができる。
インク組成物中における水の含有量は、インク組成物の全質量に対して、50質量%〜80質量%であることが好ましく、50質量%〜75質量%であることがより好ましく、60質量%〜70質量%であることが更に好ましい。
<色材>
本発明のインク組成物は、色材の少なくとも一種を含有する。
色材は、特に限定されるものではなく、顔料であっても染料であってもよい。
(顔料)
顔料としては、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機顔料又は無機顔料のいずれであってもよい。顔料は、水に殆ど不溶であるか又は難溶であることが、インク着色性の点で好ましい。
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等が挙げられる。これらの中でも、有機顔料は、アゾ顔料、多環式顔料等がより好ましい。無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック等が挙げられる。これらの中でも、無機顔料は、カーボンブラックが特に好ましい。
有機顔料を用いる場合、有機顔料の平均粒子径は、透明性及び色再現性の観点から小さい方がよいが、耐光性の観点からは大きい方が好ましい。透明性、色再現性、及び耐光性を兼ね備える観点から、有機顔料の平均粒子径は、10nm〜200nmであることが好ましく、10nm〜150nmであることがより好ましく、10nm〜120nmであることが更に好ましい。また、有機顔料の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布を持つ有機顔料又は単分散の粒径分布を持つ有機顔料のいずれであってもよい。また、単分散の粒径分布を持つ有機顔料を二種以上混合して用いてもよい。
−分散剤−
本発明のインク組成物は、分散剤の少なくとも一種を含有することが好ましい。
すなわち、本発明のインク組成物において顔料を用いる場合、顔料は分散剤によって分散されていることが好ましい。
顔料の分散剤は、ポリマー分散剤又は低分子の界面活性剤型分散剤のいずれであってもよい。また、ポリマー分散剤は、水溶性の分散剤又は非水溶性の分散剤のいずれであってもよい。
低分子の界面活性剤型分散剤としては、例えば、特開2011−178029号公報の段落[0047]〜[0052]に記載された公知の低分子の界面活性剤型分散剤を用いることができる。
ポリマー分散剤のうち、水溶性分散剤としては、親水性高分子化合物が挙げられる。天然の親水性高分子化合物としては、例えば、アラビアガム、トラガンガム、グアーガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物系高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子などが挙げられる。
また、天然物を原料に修飾した親水性高分子化合物としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子などが挙げられる。
さらに、合成系の親水性高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、非架橋ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸又はそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物、セラック等の天然高分子化合物などが挙げられる。
これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、又はスチレンアクリル酸のホモポリマー、他の親水基を有するモノマーとの共重合体等のように、カルボキシル基が導入された水溶性分散剤が、親水性高分子化合物として好ましい。
ポリマー分散剤のうち、非水溶性分散剤としては、疎水性部と親水性部との両方を有するポリマーを用いることができる。このようなポリマーとしては、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体等が挙げられる。
ポリマー分散剤の重量平均分子量は、3,000〜100,000であることが好ましく、5,000〜50,000であることがより好ましく、5,000〜40,000であることが更に好ましく、10,000〜40,000であることが特に好ましい。
なお、ポリマー分散剤の重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)で測定される。GPCでは、装置として、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgel、Super Multipore HZ−H(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。また、条件としては、試料濃度を0.45質量%、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、RI(Refractive Index:示差屈折率)検出器を用いて行なう。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。
ポリマー分散剤は、自己分散性、及び処理液が接触したときの凝集速度の観点から、カルボキシル基を有するポリマーを含むことが好ましく、カルボキシル基を有し、かつ、酸価が100mgKOH/g以下のポリマーを含むことがより好ましく、カルボキシル基を有し、かつ、酸価が25mgKOH/g〜100mgKOH/gのポリマーを含むことが更に好ましい。特に、本発明のインク組成物を、インク組成物中の成分を凝集させる処理液とともに用いる場合には、カルボキシル基を有し、かつ、酸価が25mgKOH/g〜100mgKOH/gのポリマーを含むポリマー分散剤が有効である。処理液については、後述する。
顔料(p)と分散剤(s)との混合質量比(p:s)としては、1:0.06〜1:3の範囲であることが好ましく、1:0.125〜1:2の範囲であることがより好ましく、1:0.125〜1:1.5の範囲であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物は、画像の耐光性、品質等の観点から、顔料と分散剤とを含むことが好ましく、有機顔料とポリマー分散剤(好ましくはカルボキシル基を含むポリマー分散剤)とを含むことがより好ましい。
また、本発明のインク組成物は、顔料表面の少なくとも一部がポリマー分散剤で被覆されたポリマー被覆顔料を含有することが好ましい。さらに、本発明のインク組成物は、顔料表面の少なくとも一部がカルボキシル基を有するポリマー分散剤で被覆されたポリマー被覆顔料を含有することがより好ましい。そして、本発明のインク組成物は、凝集性の観点から、顔料表面の少なくとも一部がカルボキシル基を有するポリマー分散剤で被覆された、水不溶性のポリマー被覆顔料を含有することが特に好ましい。
分散状態での顔料の平均粒子径(例えばポリマー被覆顔料の平均粒子径)としては、10nm〜200nmであることが好ましく、10nm〜150nmであることがより好ましく、10nm〜100nmであることが更に好ましい。分散状態での顔料の平均粒子径が200nm以下であると、色再現性が良好になり、インクジェット法で打滴する際の打滴特性が良好になる。分散状態での顔料の平均粒子径が10nm以上であると、耐光性が良好になる。ここで、分散状態での顔料の平均粒子径は、インク化した状態での平均粒子径を示すが、インク化する前段階のいわゆる濃縮インク分散物についても同様である。
なお、分散状態での顔料の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
顔料は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。
インク組成物中における顔料の含有量は、画像濃度の観点から、インク組成物の全質量に対して、1質量%〜20質量%であることが好ましく、2質量%〜10質量%であることがより好ましい。
(染料)
染料としては、公知の染料を特に制限なく用いることができる。例えば、特開2001−115066号公報、特開2001−335714号公報、特開2002−249677号公報等に記載の染料を、本発明においても好適に用いることができる。
また、染料を用いる場合、染料を水不溶性の担体に保持したものを用いてもよい。染料を保持した担体(水不溶性着色粒子)は、分散剤を用いて水系分散物として用いることができる。担体としては、水に不溶又は水に難溶であれば、特に限定されるものではなく、無機材料、有機材料、及びこれらの複合材料を用いることができる。具体的には、特開2001−181549号公報、特開2007−169418号公報等に記載の担体を本発明においても好適に用いることができる。
<水溶性溶剤>
本発明のインク組成物は、水溶性溶剤を少なくとも一種含有することができる。
水溶性溶剤としては、公知のものを特に制限なく用いることができる。
本発明においては、水溶性溶剤は、低温環境下での析出物の発生をより抑制する観点から、下記一般式(A)で表される化合物及び下記一般式(B)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。

一般式(A)中、Rは、炭素数1〜6の直鎖又は分岐のアルキル基を表す。R及びRは、各々独立に、水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基を表す。

一般式(B)中、Wは、一般式(B)中の炭素原子及び窒素原子とともに複素環を形成する2価の連結基を表す。
(一般式(A)で表される化合物)
以下、水溶性溶剤の例である、一般式(A)で表される化合物について説明する。
一般式(A)で表される化合物は、上記構造のとおり、β−アルコキシプロピオンアミド化合物である。
一般式(A)で表される化合物によれば、インク組成物中において、特定重合開始剤の溶解性を維持しつつ、特定重合開始剤と水との相溶性を高めることができる。
このため、インク組成物が一般式(A)で表される化合物を含有する場合には、インク組成物が低温環境下に置かれても、特定重合開始剤が析出し難くなる。また、一般式(A)で表される化合物は、一般的な水溶性溶剤に比べて、環境に対する負荷が小さく、臭気も少ないため、水溶性溶剤として一般式(A)で表される化合物を含有するインク組成物は取り扱いが容易である。
一般式(A)において、Rで表される炭素数1〜6の直鎖又は分岐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、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等が挙げられる。
一般式(A)において、R及びRで表される炭素数1〜6の直鎖又は分岐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、t−ブチル基等が挙げられる。
上記の中でも、Rで表されるアルキル基は、炭素数が3〜6であることが好ましく、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、及びn−ヘキシル基がより好ましい。
及びRで表されるアルキル基は、炭素数が1〜3であることが好ましく、メチル基及びエチル基がより好ましい。
以下に、一般式(A)で表される化合物の例示化合物A−1〜A−33を示す。但し、一般式(A)で表される化合物は、これらに限られるものではない。
A−1:3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
A−2:3−n−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
A−3:3−エトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド
A−4:3−メトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド
A−5:3−メトキシ−N,N−モノメチルモノエチルプロピオンアミド
A−6:3−メトキシ−N,N−ジ−n−プロピルプロピオンアミド
A−7:3−メトキシ−N,N−ジ−n−ブチルプロピオンアミド
A−8:3−メトキシ−N,N−ジ−n−ブチルプロピオンアミド
A−9:3−エトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
A−10:3−エトキシ−N,N−モノメチルモノエチルプロピオンアミド
A−11:3−エトキシ−N,N−ジ−n−プロピルプロピオンアミド
A−12:3−エトキシ−N,N−ジ−n−ブチルプロピオンアミド
A−13:3−n−ブトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド
A−14:3−n−ブトキシ−N,N−モノメチルモノエチルプロピオンアミド
A−15:3−n−ブトキシ−N,N−ジ−n−プロピルプロピオンアミド
A−16:3−n−ブトキシ−N,N−ジ−n−ブチルプロピオンアミド
A−17:3−n−プロポキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
A−18:3−n−プロポキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド
A−19:3−n−プロポキシ−N,N−モノメチルモノエチルプロピオンアミド
A−20:3−n−プロポキシ−N,N−ジ−n−プロピルプロピオンアミド
A−21:3−n−プロポキシ−N,N−ジ−n−ブチルプロピオンアミド
A−22:3−iso−プロポキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
A−23:3−iso−プロポキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド
A−24:3−iso−プロポキシ−N,N−モノメチルモノエチルプロピオンアミド
A−25:3−iso−プロポキシ−N,N−ジ−n−プロピルプロピオンアミド
A−26:3−iso−プロポキシ−N,N−ジ−n−ブチルプロピオンアミド
A−27:3−t−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
A−28:3−t−ブトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド
A−29:3−t−ブトキシ−N,N−モノメチルモノエチルプロピオンアミド
A−30:3−t−ブトキシ−N,N−ジ−n−プロピルプロピオンアミド
A−31:3−t−ブトキシ−N,N−ジ−n−ブチルプロピオンアミド
A−32:3−ヘキシルオキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
A−33:3−ヘキシルオキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド
一般式(A)で表される化合物は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
一般式(A)で表される化合物は、例えば、特開2009−185079号公報、国際公開第2008/102615号等に記載の合成方法に基づいて、製造することができる。また、一般式(A)で表される化合物としては、市販品を用いてもよく、例えば、出光興産(株)製の「エクアミド」として入手できる。
一般式(A)で表される化合物としては、3−n−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド(上記の例示化合物A−2)が最も好ましく、市販品としてはエクアミドB100(出光興産(株)製)として入手できる。
(一般式(B)で表される化合物)
次に、水溶性溶剤の例である、一般式(B)で表される化合物について説明する。
一般式(B)で表される化合物は、上記構造のとおり、複素環式化合物である。
一般式(B)で表される化合物も、インク組成物中において、特定重合開始剤の溶解性を維持しつつ、特定重合開始剤と水との相溶性を高めることができる。
このため、インク組成物が一般式(B)で表される化合物を含有する場合にも、インク組成物が低温環境下に置かれた場合の、特定重合開始剤の析出が生じ難くなる。
一般式(B)中、Wは、一般式(B)中の炭素原子及び窒素原子とともに複素環を形成する原子団を表す。
Wとしては、アルキレン基が好ましい。
一般式(B)において、Wで表されるアルキレン基は、無置換であっても、置換基によって置換されていてもよい。この置換基としては、アルキル基(好ましくは、炭素数1〜6の鎖状、分岐、又は環状のアルキル基)、ヒドロキシ基、ヒドロキシアルキル基(好ましくは、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基)が好ましい。
アルキレン基の炭素数(置換基を有する場合には、置換基の炭素数も含む)の好ましい範囲は1〜10である。
また、一般式(B)における複素環の員数は、好ましくは3〜6である。
一般式(B)で表される化合物の具体例としては、2−ピロリドン、1−メチル−2−ピロリドン、1−エチル−2−ピロリドン、1−プロピル−2−ピロリドン、1−ブチル−2−ピロリドン、1−ペンチル−2−ピロリドン、1−ヘキシル−2−ピロリドン、1−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1−シクロヘキシル−2−ピロリドン等が挙げられ、特定重合開始剤の溶解性の点で、2−ピロリドンが特に好ましい。
本発明のインク組成物が、水溶性溶剤として、一般式(A)で表される化合物及び一般式(B)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含有する場合、一般式(A)で表される化合物及び一般式(B)で表される化合物の総含有量は、インク組成物の全質量に対して、1質量%〜20質量%であることが好ましく、2質量%〜18質量%であることがより好ましく、3質量%〜15質量%であることが更に好ましく、5質量%〜12質量%であることが特に好ましい。
上記総含有量が1質量%以上であると、特定重合開始剤のインク組成物への溶解性をより高めることができる。
上記総含有量が20質量%以下であると、耐擦性及び吐出安定性を低下させることなく、インク組成物中に重合性化合物を充分に含有させることができるため、インク組成物の硬化性をより高めることができる。
一般式(A)で表される化合物及び一般式(B)で表される化合物のうち、インク組成物の粘度をより低くし、インク組成物の吐出性をより向上させることができる点で、一般式(B)で表される化合物が特に好ましい。
本発明における水溶性溶剤としては、一般式(A)で表される化合物及び一般式(B)で表される化合物以外のその他の水溶性溶剤を用いてもよい。
また、水溶性溶剤として、一般式(A)で表される化合物及び一般式(B)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、その他の水溶性溶剤とを併用することもできる。
その他の水溶性溶剤としては、例えば、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のグリコール類、2−ブテン−1,4−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,2−オクタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール、4−メチル−1,2−ペンタンジオール等のアルカンジオールなどの多価アルコール類のほか、特開2011−42150号公報の段落[0116]に記載の、糖類、糖アルコール類、ヒアルロン酸類、炭素数1〜4のアルキルアルコール類、グリコールエーテル類等が挙げられる。その他の水溶性溶剤は、一種又は二種以上を適宜選択して用いることができる。多価アルコール類は、乾燥防止剤又は湿潤剤としても有用であり、例えば、特開2011−42150号公報の段落[0117]に記載の例も挙げられる。また、ポリオール化合物は、浸透剤として好ましく、脂肪族ジオールとしては、例えば、特開2011−42150号公報の段落[0117]に記載の例が挙げられる。
また、その他の水溶性溶剤としては、例えば、特開2011−46872号公報の段落[0176]〜[0179]に記載されている水溶性溶剤、及び特開2013−18846号公報の段落[0063]〜[0074]に記載されている水溶性溶剤の中から、適宜選択することもできる。
本発明のインク組成物が水溶性溶剤を含有する場合、水溶性溶剤の含有量(二種以上である場合には総含有量)は、インク組成物の全質量に対して、2質量%〜20質量%であることが好ましく、3質量%〜18質量%であることがより好ましく、5質量%〜15質量%であることが更に好ましく、8質量%〜12質量%であることが特に好ましい。
上記総含有量が2質量%以上であると、特定重合開始剤のインク組成物への溶解性をより高めることができる。
上記総含有量が20質量%以下であると、重合性化合物をインク組成物に、十分に含有させることができるため、インク組成物の硬化性を高めることができる。
<ポリマー粒子>
本発明のインク組成物は、画像の耐擦性をより向上させる観点から、ポリマー粒子を少なくとも一種含有することが好ましい。
ポリマー粒子は、上述のポリマー分散剤(顔料の少なくとも一部を被覆するポリマー分散剤)とは異なり、顔料とは別に存在している、ポリマーからなる粒子である。
例えば、インク組成物を後述する処理液とともに記録媒体上に付与して画像を形成する場合には、ポリマー粒子は、処理液又は処理液を乾燥させた領域と接触した際に、インク組成物中において分散不安定化して凝集し、増粘することにより、インク組成物を固定化する機能を有する。ポリマー粒子のこのような機能により、画像の耐擦性がより向上する。更に、ポリマー粒子のこのような機能によれば、インク組成物の記録媒体への密着性がより向上する。
一方、一般的に、上述の特定重合開始剤である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−オンとポリマー粒子と水とを含有する組成物では、低温環境下で析出物が発生し易い傾向となる。
しかしながら、本発明のインク組成物では、上述の特定添加剤を含有させるとともに、この特定添加剤の含有量及び特定重合開始剤の含有量、並びに特定重合開始剤に対する特定添加剤の含有比(特定添加剤の含有量/特定重合開始剤の含有量)を特定することにより、ポリマー粒子を含有する場合であっても、低温環境下での析出物の発生を抑制することができる。
本発明のインク組成物がポリマー粒子を含有する場合、ポリマー粒子としては、ガラス転移温度が90℃以上であるポリマー粒子(以下、「特定ポリマー粒子」ともいう。)が好ましい。
ポリマー粒子のガラス転移温度が90℃以上であると、画像の耐擦性がより向上する。
ポリマー粒子のより好ましいガラス転移温度は、100℃以上である。
また、ポリマー粒子のガラス転移温度は、250℃以下が好ましく、230℃以下がより好ましい。ポリマー粒子のガラス転移温度が250℃以下であると、ポリマー粒子が乾燥過程で融着し、画像の膜強度が高まり、耐擦性がより向上する。
ポリマー粒子のガラス転移温度(Tg)は、通常用いられる方法によって適宜制御することができる。例えば、ポリマー粒子を構成するモノマー(重合性化合物)の種類やその構成比率、ポリマー粒子を構成するポリマーの分子量等を適宜選択することで、ポリマー粒子のガラス転移温度(Tg)を所望の範囲に制御することができる。
本発明において、ポリマー粒子のガラス転移温度(Tg)は、実測によって得られる測定Tgを適用する。
測定Tgとしては、具体的には、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220を用いて、通常の測定条件で測定された値を意味する。但し、ポリマーの分解等により測定が困難な場合には、下記の計算式で算出される計算Tgを適用する。計算Tgは下記の式(1)で計算されるものである。
1/Tg=Σ(X/Tg) ・・・(1)
ここで、計算対象となるポリマーは、i=1からnまでのn種のモノマー成分が共重合しているとする。Xはi番目のモノマーの重量分率(ΣX=1)、Tgはi番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。但し、Σはi=1からnまでの和をとる。なお、各モノマーの単独重合体ガラス転移温度の値(Tg)は、Polymer Handbook(3rd Edition)(J.Brandrup,E.H.Immergut著(Wiley−Interscience、1989))の値を採用する。
ポリマー粒子としては、転相乳化法により得られたポリマー粒子であることが好ましく、下記の自己分散性ポリマーの粒子(自己分散性ポリマー粒子)がより好ましい。
ここで、自己分散性ポリマーとは、界面活性剤の不存在下、転相乳化法により分散状態としたとき、ポリマー自身が有する官能基(特に、酸性基又はその塩)によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性ポリマーをいう。
ここで、分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態(エマルション)、及び、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態(サスペンジョン)の両方の状態を含むものである。
また、「水不溶性」とは、水100質量部(25℃)に対する溶解量が5.0質量部以下であることを指す。
転相乳化法としては、例えば、ポリマーを溶媒(例えば、水溶性溶剤等)中に溶解又は分散させた後、界面活性剤を添加せずにそのまま水中に投入し、ポリマーが有する塩生成基(例えば、酸性基)を中和した状態で、攪拌、混合し、上記溶媒を除去した後、乳化又は分散状態となった水性分散物を得る方法が挙げられる。
自己分散性ポリマー粒子としては、特開2010−64480号公報の段落[0090]〜[0121]、又は特開2011−068085号公報の段落[0130]〜[0167]に記載されている自己分散性ポリマー粒子の中から、ガラス転移温度が90℃以上であるものを選択して用いることができる。
特定ポリマー粒子を構成するポリマー(以下、「特定ポリマー」ともいう。)は、芳香族基を有する構造単位及び脂環族基を有する構造単位からなる群より選択される少なくとも一種を有することが好ましい。ここで、脂環族基は、環状脂肪族基と同義である。
特定ポリマーが、芳香族基を有する構造単位及び脂環族基を有する構造単位からなる群より選択される少なくとも一種を有することで、形成される画像の膜強度をより向上させる(例えば、耐傷性や耐ブロッキング性を高める)ことができる。
なお、本明細書中では、特定ポリマーに含まれる構造単位を、「構成成分」ということがある。
(芳香族基を有する構造単位)
芳香族基を有する構造単位としては、フェニル基を有する構造単位、ベンジル基を有する構造単位、フェノキシ基を有する構造単位、フェネチル基を有する構造単位等が挙げられ、これらの中でも、ベンジル基を有する構造単位、フェノキシ基を有する構造単位(好ましくは、フェノキシエチル基を有する構造単位)が好ましい。
芳香族基を有する構造単位は、芳香族基を有するモノマー(以下、「芳香族基含有モノマー」ともいう。)に由来する構造単位であることが好ましい。
芳香族基含有モノマーは、芳香族炭化水素に由来する芳香族基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましい。芳香族基含有モノマーは、一種単独でも、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
芳香族基含有モノマーとしては、例えば、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマー(例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等)、スチレン系モノマー等が挙げられる。これらの中でも、芳香族基含有モノマーは、ポリマー鎖の親水性と疎水性とのバランス及び定着性の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、及びフェニル(メタ)アクリレートからなる群より選択される少なくとも一種がより好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、及びベンジル(メタ)アクリレートが更に好ましい。
(脂環族基を有する構造単位)
脂環族基を有する構造単位は、脂環族基を有するモノマー(以下、「脂環族基含有モノマー」ともいう。)に由来する構造単位であることが好ましい。
脂環族基含有モノマーは、脂環族基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましく、脂環族基を有する(メタ)アクリレート(以下、「脂環式(メタ)アクリレート」ともいう。)がより好ましい。
脂環式(メタ)アクリレートとは、(メタ)アクリル酸に由来する構造部位と、アルコールに由来する構造部位とを含み、アルコールに由来する構造部位に、無置換又は置換された脂環式炭化水素基を少なくとも1つ含む構造を有しているものである。なお、脂環式炭化水素基は、アルコールに由来する構造部位そのものであっても、連結基を介してアルコールに由来する構造部位に結合していてもよい。
脂環式炭化水素基としては、環状の非芳香族炭化水素基を含むものであれば、特に限定されるものではなく、単環式炭化水素基、2環式炭化水素基、及び3環式以上の多環式炭化水素基が挙げられる。脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、シクロアルケニル基、ビシクロヘキシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、アダマンチル基、デカヒドロナフタレニル基、ペルヒドロフルオレニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、及びビシクロ[4.3.0]ノナン等を挙げることができる。
脂環式炭化水素基は、更に置換基を有してもよい。置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、水酸基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、アルキル又はアリールカルボニル基、シアノ基等が挙げられる。また、脂環式炭化水素基は、更に縮合環を形成していてもよい。脂環式炭化水素基は、粘度及び溶解性の観点から、脂環式炭化水素基部分の炭素数が5〜20であることが好ましい。
脂環式(メタ)アクリレートの具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
単環式(メタ)アクリレートとしては、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロノニル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル基の炭素数が3〜10のシクロアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
2環式(メタ)アクリレートとしては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
3環式(メタ)アクリレートとしては、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの脂環式(メタ)アクリレートは、それぞれ単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
これらの中でも、脂環式(メタ)アクリレートは、自己分散性ポリマー粒子の分散安定性と、インク組成物の定着性及びブロッキング耐性の観点から、2環式(メタ)アクリレート及び3環式以上の多環式(メタ)アクリレートからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましく、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレートからなる群より選択される少なくとも一種であることがより好ましい。
特定ポリマーにおいて、上述の芳香族基を有する構造単位及び上述の脂環族基を有する構造単位の総含有量は、3質量%〜95質量%であることが好ましい。特定ポリマーにおける上述の芳香族基を有する構造単位及び上述の脂環族基を有する構造単位の総含有量が上記範囲であると、自己乳化又は分散状態の安定性が向上し、更にインク組成物の粘度の上昇を抑制することができる。
また、ノズルからのインク組成物の除去性(メンテナンス性)や除去後の再吐出性も考慮すると、特定ポリマー粒子は、芳香族基を有する構造単位を有することがより好ましい。
特定ポリマー粒子の更に好ましい形態は、特定ポリマー粒子を構成するポリマーが芳香族基を有する構造単位を含み、芳香族基を有する構造単位の含有量が、特定ポリマー粒子を構成するポリマー全量に対して、3質量%〜45質量%(より好ましくは3質量%〜40質量%、特に好ましくは5質量%〜30質量%)である形態である。
このような形態であると、特定ポリマー粒子のガラス転移温度を90℃以上に調整することがより容易となる。
(親水性の構造単位)
特定ポリマー粒子を構成するポリマーは、インク組成物中での分散性(自己分散性ポリマー粒子である場合には自己分散性)の観点から、親水性の構成単位を含むことが好ましい。
親水性の構成単位は、親水性基を有するモノマー(以下、「親水性基含有モノマー」ともいう。)に由来する構造単位であることが好ましい。
親水性の構成単位が親水性基含有モノマーに由来する構造単位である場合、親水性の構成単位は、一種の親水性基含有モノマーに由来するものであっても、二種以上の親水性基含有モノマーに由来するものであってもよい。
親水性基は、特に限定されるものではなく、解離性基であってもノニオン性親水性基であってもよい。
親水性基は、自己分散促進の観点、及び、形成された乳化又は分散状態の安定性の観点から、解離性基であることが好ましく、アニオン性の解離性基であることがより好ましい。解離性基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基等が挙げられ、これらの中でも、インク組成物の定着性の観点から、カルボキシル基が好ましい。
親水性基含有モノマーは、自己分散性及び凝集性の観点から、解離性基を有するモノマー(以下、「解離性基含有モノマー」ともいう。)であることが好ましく、解離性基とエチレン性不飽和結合とを有する解離性基含有モノマーであることが好ましい。
解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、具体的には、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
不飽和スルホン酸モノマーとしては、具体的には、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。
不飽和リン酸モノマーとしては、具体的には、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
解離性基含有モノマーの中では、分散安定性及び吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、(メタ)アクリル酸がより好ましい。
特定ポリマー中における親水性の構造単位の含有量は、特に限定されるものではないが、分散安定性の観点から、特定ポリマー粒子の全質量に対して、2質量%〜30質量%であることが好ましく、5質量%〜20質量%であることがより好ましく、5質量%〜15質量%であることが特に好ましい。
(アルキル基を有する構造単位)
特定ポリマー粒子を構成するポリマーは、ポリマー骨格の柔軟性及びガラス転移温度(Tg)制御の容易さの観点から、アルキル基を有する構造単位を含むことが好ましい。
アルキル基を有する構造単位におけるアルキル基の炭素数は、1〜4が好ましい。
アルキル基を有する構造単位は、アルキル基を有するモノマー(以下、「アルキル基含有モノマー」ともいう。)に由来する構造単位であることが好ましい。
アルキル基含有モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;ヒドロキシメチル(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、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するエチレン性不飽和モノマー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、Nーヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等のN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−、イソ)ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−、イソ)ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド等のN−アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
これらの中でも、アルキル基含有モノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレートが好ましく、アルキル基の炭素数が1〜4であるアルキル(メタ)アクリレートがより好ましく、メチル(メタ)アクリレート及びエチル(メタ)アクリレートが更に好ましく、メチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
特定ポリマー中におけるアルキル基を有する構造単位の含有量は、特に限定されるものではないが、分散安定性の観点から、特定ポリマー粒子の全質量に対して、5質量%〜90質量%であることが好ましく、30質量%〜90質量%であることがより好ましく、40質量%〜90質量%であることが更に好ましく、50質量%〜90質量%であることが特に好ましく、60質量%〜85質量%であることが最も好ましい。
特定ポリマーは、必要に応じ、上述した構造単位以外の構造単位を含んでいてもよい。
特定ポリマーの共重合比率の好ましい形態は、ガラス転移温度を90℃以上に調整し易く、かつ、分散安定性を良好に維持する観点から、以下の形態である。
すなわち、上記観点からみた好ましい形態は、特定ポリマーが、芳香族基(好ましくは、ベンジル基及びフェノキシ基)を有する構造単位を共重合比率として3質量%〜45質量%(より好ましくは3質量%〜40質量%、特に好ましくは5質量%〜30質量%)と、親水性の構造単位を共重合比率として2質量%〜30質量(より好ましくは5質量%〜20質量%、特に好ましくは5質量%〜15質量%)と、アルキル基を有する構造単位を共重合比率として5質量%〜90質量%(より好ましくは30質量%〜90質量%、更に好ましくは50質量%〜90質量%、特に好ましくは60質量%〜85質量%)と、を含む形態である。
特定ポリマーの更に好ましい形態は、ベンジル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及びフェノキシエチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位からなる群より選択される少なくとも一種を共重合比率として3質量%〜45質量%(より好ましくは3質量%〜40質量%、特に好ましくは5質量%〜30質量%)と、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を共重合比率として2質量%〜30質量(より好ましくは5質量%〜20質量%、特に好ましくは5質量%〜15質量%)と、アルキル(メタ)アクリレートに由来する構造単位を共重合比率として40質量%〜90質量%(より好ましくは50質量%〜90質量%、特に好ましくは60質量%〜85質量%)と、を含む形態である。
特定ポリマーの分子量範囲は、重量平均分子量で3000〜20万であることが好ましく、5000〜15万であることがより好ましく、1万〜10万であることが更に好ましい。特定ポリマーの重量平均分子量を3000以上とすることで、水溶性成分量を効果的に抑制することができる。また、特定ポリマーの重量平均分子量を20万以下とすることで、自己分散安定性を高めることができる。
なお、特定ポリマーの重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)で測定される。GPCは、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgel、Super Multipore HZ−H(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。また、条件としては、試料濃度を0.45質量%、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、及び測定温度を40℃とし、RI(Refractive Index:示差屈折率)検出器を用いて行なう。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。
本発明における特定ポリマー粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)の平均粒子径は、体積平均粒子径で10nm〜400nmの範囲が好ましく、10nm〜200nmの範囲がより好ましく、10nm〜100nmの範囲が更に好ましく、特に好ましくは10〜50nmの範囲である。特定ポリマー粒子の体積平均粒子径が10nm以上であると、製造適性が向上する。また、特定ポリマー粒子の体積平均粒子径が400nm以下であると、保存安定性が向上する。
特定ポリマー粒子の粒径分布は、特に限定されるものではなく、広い粒径分布を持つ特定ポリマー粒子又は単分散の粒径分布を持つ特定ポリマー粒子のいずれでもよい。また、特定ポリマー粒子を二種以上混合して使用してもよい。
なお、特定ポリマー粒子の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
本発明のインク組成物がポリマー粒子(好ましくは特定ポリマー粒子)を含有する場合、ポリマー粒子の含有量(二種以上である場合には総含有量)は、特に限定されるものではないが、インク組成物の全質量に対して、0.1質量%〜10.0質量%が好ましく、0.2質量%〜7.0質量%がより好ましく、0.2質量%〜7.0質量%が更に好ましく、0.5質量%〜5.0質量%が特に好ましい。
ポリマー粒子の含有量が0.1質量%以上であると、画像の耐擦性をより向上させることができる。
ポリマー粒子の含有量が10.0質量%以下であると、低温環境下での析出物の発生をより抑制でき、かつ、インク組成物の吐出性をより向上させることができる。
<界面活性剤>
本発明のインク組成物は、必要に応じて、界面活性剤の少なくとも一種を含有することができる。界面活性剤は、例えば、表面張力調整剤として用いることができる。
界面活性剤としては、分子内に親水部と疎水部とを合わせ持つ構造を有する化合物等を有効に用いることができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、及びベタイン系界面活性剤のいずれも用いることができる。
本発明においては、インクの打滴干渉抑制の観点から、ノニオン性界面活性剤が好ましく、中でもアセチレングリコール誘導体(アセチレングリコール系界面活性剤)がより好ましい。
アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール及び2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキシド付加物等を挙げることができ、これらから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。これらの化合物の市販品としては、例えば、日信化学工業社製のオルフィンE1010等のEシリーズを挙げることができる。
本発明のインク組成物が界面活性剤(表面張力調整剤)を含有する場合、界面活性剤は、インクジェット方式によりインク組成物の吐出を良好に行なう観点から、インク組成物の表面張力を20mN/m〜60mN/mに調整できる範囲の量を含有することが好ましく、表面張力の点からは、20mN/m〜45mN/mに調整できる範囲の量を含有することがより好ましく、更に好ましくは25mN/m〜40mN/mである。
本発明のインク組成物が界面活性剤を含有する場合、その具体的な量としては、インク組成物の全質量に対して、0.1質量%以上であることが好ましく、0.1質量%〜10質量%であることがより好ましく、0.2質量%〜3質量%であることが更に好ましい。
<消泡剤>
本発明のインク組成物は、必要に応じて、消泡剤の少なくとも一種を含有していてもよい。
消泡剤としては、例えば、シリコーン系化合物(シリコーン系消泡剤)、プルロニック系化合物(プルロニック系消泡剤)等が挙げられ、これらの中でも、シリコーン系消泡剤が好ましい。
シリコーン系消泡剤としては、ポリシロキサン構造を有するシリコーン系消泡剤が好ましい。
消泡剤としては、市販品を用いることができる。
消泡剤の市販品としては、BYK−012、BYK−017、BYK−021、BYK−022、BYK−024、BYK−025、BYK−038、BYK−094(以上、ビックケミー・ジャパン(株)製)、KS−537、KS−604、KM−72F(以上、信越化学工業(株)製)、TSA−739(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)、オルフィンAF104(日信化学工業(株)製)等が挙げられる。
本発明においては、これらの中でも、シリコーン系消泡剤である、BYK−017、BYK−021、BYK−022、BYK−024、BYK−025、BYK−094、KS−537、KS−604、KM−72F、及びTSA−739が好ましく、中でも、インクの吐出安定性の点で、BYK−024が最も好ましい。
本発明のインク組成物が消泡剤を含有する場合、消泡剤の含有量は、インク組成物全質量に対して、0.0001質量%〜1質量%であることが好ましく、0.001質量%〜0.1質量%であることがより好ましい。
<コロイダルシリカ>
本発明のインク組成物は、必要に応じて、コロイダルシリカを含有していてもよい。
本発明のインク組成物にコロイダルシリカを含有させることで、インクの連続吐出時の安定性(吐出安定性)をより向上させることができる。
コロイダルシリカは、平均粒子径が100nm以下のケイ素を含む無機酸化物の微粒子からなるコロイドである。コロイダルシリカは、主成分として二酸化ケイ素(その水和物を含む)を含み、少量成分としてアルミン酸塩(アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム等)を含んでいてもよい。
また、コロイダルシリカには、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化アンモニウム等の無機塩類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の有機塩類などが含まれていてもよい。これらの無機塩類及び有機塩類は、例えば、コロイドの安定化剤として作用する。
コロイダルシリカについては、例えば、特開2011−202117号公報の段落[0043]〜[0050]の記載を適宜参照することができる。
なお、本発明のインク組成物は、必要に応じて、コロイダルシリカに代えて、又は、コロイダルシリカに加えて、ケイ酸アルカリ金属塩を含有していてもよい。ケイ酸アルカリ金属塩については、特開2011−202117号公報の段落[0052]〜[0056]の記載を適宜参照することができる。
本発明のインク組成物がコロイダルシリカを含有する場合、コロイダルシリカの含有量は、インク組成物の全質量に対して、0.0001質量%〜10質量%であることが好ましく、0.01質量%〜3質量%であることがより好ましく、0.02質量%〜0.5質量%であることが更に好ましく、0.03質量%〜0.3質量%であることが特に好ましい。
<水溶性高分子化合物>
本発明のインク組成物は、必要に応じて、水溶性高分子化合物の少なくとも一種を含有していてもよい。
水溶性高分子化合物としては、特に限定されるものではなく、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等の公知の水溶性高分子化合物を用いることができる。
また、水溶性高分子化合物としては、後述する処理液に含まれることがある特定高分子化合物や、特開2013−001854号公報の段落[0026]〜[0080]に記載された水溶性高分子化合物も好適である。
<ワックス粒子>
本発明のインク組成物は、ワックス粒子の少なくとも一種を含有することができる。本発明のインク組成物にワックス粒子を含有させることで、形成される画像の耐擦性をより向上させることができる。
ワックス粒子としては、例えば、カルナバワックス、キャンデリワックス、みつろう、ライスワックス、ラノリン等の植物系ワックス又は動物系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト等の鉱物系ワックス、カーボンワックス、ヘキストワックス、ポリオレフィンワックス、ステアリン酸アミド等の合成ワックス、α−オレフィン・無水マレイン酸共重合体等の天然ワックス又は合成ワックスの粒子、或いはこれらの混合粒子等が挙げられる。これらの中でも、ワックス粒子としては、カルナバワックス、及びポリオレフィンワックスが好ましく、耐擦性の点で、カルナバワックスが特に好ましい。
ワックスは、分散物の形で添加されることが好ましく、例えば、エマルジョン等の分散物としてインク組成物中に含有することができる。分散物とする場合の溶媒としては、水が好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば、通常用いられている有機溶媒を適宜選択して、分散時に用いることができる。有機溶媒については、特開2006−91780号公報の段落[0027]の記載を参照することができる。
ワックス粒子は、一種単独で又は複数種を混合して用いることができる。
ワックス粒子には、上市されている市販品を用いてもよい。ワックス粒子の市販品の例としては、ノプコートPEM17(サンノプコ(株)製)、ケミパールW4005(三井化学(株)製)、AQUACER515、AQUACER593(いずれもビックケミー・ジャパン(株)製)等が挙げられる。
本発明のインク組成物がワックス粒子を含有する場合、ポリマー粒子とワックス粒子との含有比率としては、ポリマー粒子:ワックス粒子=1:5〜5:1の範囲(固形分比)であることが好ましい。ポリマー粒子とワックス粒子との含有比率がこの範囲内であると、形成される画像の耐擦性が優れる。
<pH調整剤>
本発明のインク組成物は、必要に応じて、pH調整剤の少なくとも一種を含有していてもよい。
pH調整剤としては、調合されるインク組成物に悪影響を及ぼさずにpHを所望の値に調整できるものであれば、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。pH調整剤としては、例えば、アルコールアミン類(例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール等)、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)、アンモニウム水酸化物(例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物等)、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩などが挙げられる。
本発明のインク組成物がpH調整剤を含有する場合、pH調整剤の含有量は、インク組成物のpHが5〜10となる量が好ましく、8.0〜9.5となる量がより好ましい。
<その他の成分>
本発明のインク組成物は、必要に応じて、その他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、例えば、重合禁止剤、乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、粘度調整剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の成分が挙げられる。
〔インクセット〕
本発明のインクセットは、既述の本発明のインク組成物と、インク組成物と接触したときに凝集体を形成する凝集成分を含む処理液と、を有する。
本発明のインクセットは、本発明のインク組成物を有するので、低温環境下での析出物の発生が抑制され、吐出安定性に優れるとともに、耐擦性に優れた画像を形成することができる。
さらに、本発明のインクセットは、処理液を有することにより、画像の耐擦性がより向上し、画像ムラがより低減される。
なお、インク組成物の詳細については、既述したとおりである。
<処理液>
以下、処理液について詳述する。
記録媒体に付与された処理液は、インク組成物と接触したときに、インク組成物中の顔料及びポリマー粒子等の分散粒子を凝集させ、記録媒体上に画像を固定化する。処理液は、インク組成物中の成分を凝集させる凝集成分を少なくとも含有し、更に重合開始剤を含んでいてもよく、また、必要に応じて、更に他の成分を含んでいてもよい。インク組成物とともに処理液を用いることで、インクジェット記録を高速化することができ、高速記録しても濃度及び解像度の高い描画性(例えば、細線及び微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。
(凝集成分)
本発明における処理液は、凝集成分の少なくとも一種を含有する。
凝集成分としては、インク組成物のpHを変化させることができる化合物であっても、多価金属塩であっても、ポリアリルアミン類等の4級アミン又は3級アミンを有するカチオン性ポリマーであってもよい。本発明においては、インク組成物の凝集性の観点から、凝集成分は、インク組成物のpHを変化させることができる化合物が好ましく、インク組成物のpHを低下させ得る化合物がより好ましい。
インク組成物のpHを低下させ得る化合物としては、酸性物質を挙げることができる。
酸性物質としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等が好適に挙げられる。
酸性物質は、一種単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
本発明における処理液が酸性物質を含有する場合、処理液のpH(25℃)は、6以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。中でも、処理液のpH(25℃)は1〜4の範囲であることが好ましく、1〜3の範囲であることが特に好ましい。このとき、インク組成物のpH(25℃)は、7.5以上であることが好ましく、8.0以上であることがより好ましい。
画像濃度、解像度、及びインクジェット記録の高速化の観点からは、インク組成物のpH(25℃)が8.0以上であって、かつ、処理液のpH(25℃)が0.5〜4の範囲である場合が好ましい。
凝集成分としては、水溶性の高い酸性物質が好ましく、凝集性を高めて、インク全体を固定化させる点で、有機酸が好ましく、2価以上の有機酸がより好ましく、2価以上3価以下の有機酸が特に好ましい。2価以上の有機酸としては、その第1pKaが3.5以下の有機酸が好ましく、3.0以下の有機酸がより好ましく、具体的には、例えば、リン酸、シュウ酸、マロン酸、クエン酸等が好適に挙げられる。
多価金属塩及びカチオン性ポリマーについては、例えば、特開2011−042150号公報の段落[0155]〜[0156]に記載されている多価金属塩及びカチオン性ポリマーを用いることができる。
凝集成分は、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
処理液中におけるインク組成物を凝集させる凝集成分の含有量は、処理液の全質量に対して、1質量%〜50質量%であることが好ましく、3質量%〜45質量%であることがより好ましく、5質量%〜40質量%であることが更に好ましい。
(水溶性高分子化合物)
本発明における処理液は、水溶性高分子化合物の少なくとも一種を含有することが好ましい。
水溶性高分子化合物としては、特に限定されるものではなく、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等の公知の水溶性高分子化合物を用いることができる。
また、水溶性高分子化合物としては、後述する特定高分子化合物や、特開2013−001854号公報の段落[0026]〜[0080]に記載された水溶性高分子化合物も好適である。
水溶性高分子化合物の重量平均分子量は、特に限定されるものでなく、例えば、10,000〜100,000とすることができ、好ましくは20,000〜80,000であり、より好ましくは30,000〜80,000である。
また、本発明における処理液が水溶性高分子化合物を含有する場合、水溶性高分子化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、処理液の全質量に対して、0.1質量%〜10質量%であることが好ましく、0.1質量%〜4質量%であることがより好ましく、0.1質量%〜2質量%であることが更に好ましく、0.1質量%〜1質量%であることが特に好ましい。
水溶性高分子化合物の含有量が、処理液の全質量に対して、0.1質量%以上であれば、インク滴の広がりをより促進することができる。水溶性高分子化合物の含有量が、処理液の全質量に対して、10質量%以下であれば、処理液の増粘をより抑制することができ、また、処理液中の泡に起因する処理液の塗布ムラをより抑制することができる。
水溶性高分子化合物としては、イオン性基(好ましくはアニオン性基)を有する親水性の構造単位を含む高分子化合物(以下、「特定高分子化合物」ともいう。)が好ましい。特定高分子化合物によれば、記録媒体に付与されたインク滴の広がりをより促進することができ、画像のざらつきが更に抑制される。
特定高分子化合物におけるイオン性基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、ボロン酸基、アミノ基、アンモニウム基、又はこれらの塩等が挙げられる。中でも、好ましくは、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、又はこれらの塩であり、より好ましくは、カルボキシル基、スルホン酸基、又はこれらの塩であり、更に好ましくは、スルホン酸基又はその塩である。
イオン性基(好ましくはアニオン性基)を有する親水性の構造単位としては、イオン性基(好ましくはアニオン性基)を有する(メタ)アクリルアミド化合物に由来する構造単位が好ましい。
特定高分子化合物中におけるイオン性基(好ましくはアニオン性基)を有する親水性の構造単位の含有量は、特定高分子化合物の全質量中、例えば、10質量%〜100質量%とすることができ、10質量%〜90質量%であることが好ましく、10質量%〜70質量%であることがより好ましく、10質量%〜50質量%であることが更に好ましく、20質量%〜40質量%であることが特に好ましい。
特定高分子化合物は、前述のイオン性基(好ましくはアニオン性基、特に好ましくはスルホン酸基)を有する親水性の構造単位の少なくとも1種に加え、疎水性の構造単位の少なくとも1種を含むことがより好ましい。疎水性の構造単位を含むことにより、特定高分子化合物が処理液表面に更に存在しやすくなるため、記録媒体に付与されたインク滴の広がりがより促進され、画像のざらつきが更に抑制される。
疎水性の構造単位としては、(メタ)アクリル酸エステル(好ましくは(メタ)アクリル酸の炭素原子数1〜4のアルキルエステル)に由来する構造単位が好ましい。
特定高分子化合物における疎水性の構造単位の含有量は、特定高分子化合物の全質量中、例えば、10質量%〜90質量%とすることができ、30質量%〜90質量%であることが好ましく、50質量%〜90質量%であることがより好ましく、60質量%〜80質量%であることが特に好ましい。
(水)
本発明における処理液は、水を含んで構成することができる。
処理液中の水の含有量は、特に限定されるものではないが、10質量%〜99質量%であることが好ましく、50質量%〜90質量%であることがより好ましく、60質量%〜80質量%であることが更に好ましい。
(有機溶剤)
本発明における処理液は、有機溶剤から選択される少なくとも一種を含有することが好ましい。
有機溶剤としては、カール抑制の観点から、ポリアルキレングリコール又はその誘導体であることが好ましく、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノアルキルエーテル、ポリオキシプロピレングリセリルエーテル、及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールからなる群より選択される少なくとも一種であることがより好ましい。
本発明における処理液が有機溶剤を含有する場合、有機溶剤の含有量は、特に限定されるものではないが、カール抑制の観点から、処理液の全質量に対して、1質量%〜30質量%であることが好ましく、5質量%〜15質量%であることがより好ましい。
(消泡剤)
本発明における処理液は、必要に応じて、消泡剤の少なくとも一種を含有していてもよい。
本発明における処理液に含有させることができる消泡剤としては、本発明のインク組成物に含有させることができる消泡剤と同様のものが挙げられる。
本発明における処理液が消泡剤を含有する場合、消泡剤の含有量は、処理液の全質量に対して、0.0001質量%〜1質量%であることが好ましく、0.001質量%〜0.1質量%であることがより好ましい。
(重合開始剤)
本発明における処理液には、活性エネルギー線によりインク組成物中の重合性化合物の重合を開始する重合開始剤の少なくとも一種を含有することができる。重合開始剤は、一種単独で又は二種以上を混合して、或いは増感剤とともに用いることができる。
本発明における処理液に用いられる重合開始剤は、インク組成物と同様に、活性エネルギー線により重合性化合物の重合反応を開始し得る化合物から適宜選択することができる。重合開始剤の例としては、放射線若しくは光、又は電子線により活性種(ラジカル、酸、塩基等)を発生する重合開始剤(例えば、光重合開始剤等)が挙げられる。
重合開始剤の詳細については、インク組成物の項で説明したとおりである。
本発明における処理液は、本発明の効果を損なわない範囲内で、更にその他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、例えば、乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の成分が挙げられる。
〔画像形成方法〕
本発明の画像形成方法は、既述の本発明のインク組成物をインクジェット法により記録媒体に付与し、画像を形成するインク付与工程を有する。
本発明の画像形成方法は、本発明のインク組成物を用いるので、低温環境をはじめ種々の温度環境下において、耐擦性が良好で精細な画像を形成することができる。
<インク付与工程>
インク付与工程は、既述の本発明のインク組成物を記録媒体にインクジェット法で付与する。本工程では、記録媒体上に選択的にインク組成物を付与でき、所望の可視画像を形成できる。なお、インク組成物の詳細及び好ましい態様については、インク組成物に関する説明で既述したとおりである。
インクジェット法による画像形成は、エネルギーを供与することにより、所望とする記録媒体上に既述のインク組成物を吐出し、着色画像を形成する。なお、本発明に好ましいインクジェット法としては、特開2003−306623号公報の段落[0093]〜[0105]に記載の方法を適用することができる。
インクジェット法は、特に限定されるものではなく、公知の方式、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えてインクに照射し、放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、インクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット(バブルジェット(登録商標))方式等のいずれであってもよい。インクジェット法としては、特に、特開昭54−59936号公報に記載の方法、すなわち、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、インクをノズルから吐出させるインクジェット法を有効に利用することができる。
なお、インクジェット法には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式、及び無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
インクジェットヘッドとしては、短尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行なうシャトル方式と、記録媒体の1辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いたライン方式とがある。ライン方式では、記録素子の配列方向と交差する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行なうことができ、短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となる。また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になり、記録媒体だけが移動するので、シャトル方式に比べて記録速度の高速化が実現できる。本発明の画像形成方法は、これらのいずれにも適用可能であるが、一般にダミージェットを行なわないライン方式に適用した場合に、吐出精度及び画像の耐擦性の向上効果が大きい。
インクジェットヘッドから吐出されるインクの液滴量としては、高精細な画像を得る観点で、1pl(ピコリットル)〜10plであることが好ましく、1.5pl〜6plであることがより好ましい。また、画像のムラ及び連続諧調のつながりを改良する観点で、異なる液適量を組み合わせて吐出することも有効であり、このような場合でも本発明は、好ましく適用することができる。
<処理液付与工程>
本発明の画像形成方法は、更に、本発明のインク組成物と接触したときに凝集体を形成する凝集成分を含む処理液を、記録媒体に付与する処理液付与工程を有することが好ましい。
このような画像形成方法によれば、画像の耐擦性がより向上し、画像ムラがより低減される。
処理液付与工程は、インク組成物中の成分を凝集させる凝集成分を含む処理液を記録媒体に付与し、処理液をインク組成物と接触させて画像化する。この場合、インク組成物中のポリマー粒子をはじめとする分散粒子が凝集し、記録媒体上に画像が固定化される。なお、処理液は凝集成分を少なくとも含有し、処理液に含有し得る各成分の詳細及び好ましい態様については、既述したとおりである。
処理液の付与は、塗布法、インクジェット法、浸漬法等の公知の方法を適用して行なうことができる。塗布法としては、バーコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、バーコーター等を用いた公知の塗布法が挙げられる。インクジェット法の詳細については、既述のとおりである。
処理液付与工程は、インク組成物を用いるインク付与工程の前又は後のいずれに設けてもよい。本発明においては、処理液付与工程の後にインク付与工程を設けた態様が好ましい。
具体的には、記録媒体上に、インク組成物を付与する前に、予めインク組成物中の成分(前述の分散粒子)を凝集させるため処理液を付与しておき、記録媒体上に付与された処理液に接触するようにインク組成物を付与して画像化する態様が好ましい。この態様によれば、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度及び解像度の高い画像が得られる。
処理液の付与量としては、インク組成物を凝集可能であれば特に限定されるものではないが、凝集成分の付与量が0.1g/m以上となる量とすることが好ましく、0.2〜0.7g/mとなる量がより好ましい。凝集成分の付与量が0.1g/m以上であると、インク組成物の種々の使用形態に応じ、良好な高速凝集性が保てる。また、凝集成分の付与量が0.7g/m以下であることは、付与した記録媒体の表面性に影響(光沢の変化等)を与えない点において好ましい。
また、本発明においては、処理液付与工程後にインク付与工程を設け、処理液を記録媒体上に付与した後、インク組成物が付与されるまでの間に、記録媒体上の処理液を加熱乾燥する加熱乾燥工程を更に設けることが好ましい。インク付与工程前に予め処理液を加熱乾燥させることにより、滲み防止等のインク着色性が良好になり、色濃度及び色相の良好な可視画像を記録することができる。
加熱乾燥は、ヒータ等の公知の加熱手段、ドライヤー等の送風を利用した送風手段、又はこれらを組み合わせた手段により行なうことができる。加熱方法としては、例えば、記録媒体の処理液の付与面と反対側からヒータ等で熱を与える方法、記録媒体の処理液の付与面に温風又は熱風をあてる方法、赤外線ヒータを用いて加熱する方法等が挙げられる。本発明においては、これらの方法を複数組み合わせて加熱してもよい。
<記録媒体>
本発明の画像形成方法では、記録媒体上に画像を記録する。記録媒体としては、特に限定されるものではないが、一般のオフセット印刷等に用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙等のセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。セルロースを主体とする一般印刷用紙は、水性インクを用いた一般のインクジェット法による画像記録では、比較的インクの吸収及び乾燥が遅く、打滴後に色材移動が起こり易く、画像品質が低下し易い。これに対して、本発明の画像形成方法では、セルロースを主体とする一般印刷用紙を用いても、色材移動が抑制され、色濃度及び色相に優れた高品位の画像の記録が可能である。
本発明における記録媒体としては、一般に市販されているものを使用することができ、例えば、王子製紙(株)製の「OKプリンス上質」、日本製紙(株)製の「しらおい」、日本製紙(株)製の「ニューNPI上質」等の上質紙(A)、王子製紙(株)製の「OKエバーライトコート」、日本製紙(株)製の「オーロラS」等の微塗工紙、王子製紙(株)製の「OKコートL」、日本製紙(株)製の「オーロラL」等の軽量コート紙(A3)、王子製紙(株)製の「OKトップコート+」、日本製紙(株)製の「オーロラコート」等のコート紙(A2、B2)、王子製紙(株)製の「OK金藤+」、三菱製紙(株)製の「特菱アート」等のアート紙(A1)などが挙げられる。また、本発明における記録媒体には、インクジェット記録用の各種写真専用紙を用いることも可能である。
本発明における記録媒体としては、種々の記録媒体の中でも、一般のオフセット印刷等に用いられる、いわゆる塗工紙が好ましい。塗工紙は、セルロースを主体とした一般に表面処理されていない上質紙、中性紙等の表面に、コート材を塗布してコート層を設けたものである。塗工紙は、通常の水性インクジェットによる画像形成では、画像の光沢、擦過耐性等、品質上の問題が生じ易いが、本発明の画像形成方法では、光沢ムラが抑制されて、光沢性、耐擦性等の良好な画像を得ることができる。特に、記録媒体としては、原紙と無機顔料を含むコート層とを有する塗工紙を用いることが好ましく、原紙とカオリン及び重炭酸カルシウムの少なくとも一方を含むコート層とを有する塗工紙を用いることがより好ましい。具体的には、本発明における記録媒体は、アート紙、コート紙、軽量コート紙、又は微塗工紙がより好ましい。
<画像形成装置>
本発明の画像形成方法に用いることができる画像形成装置には、特に制限はなく、特開2010−83021号公報、特開2009−234221号公報、特開平10−175315号公報等に記載の公知の画像形成装置を用いることができる。
以下、本発明の画像形成方法に用いることができる画像形成装置の一例について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の画像形成方法により画像形成する画像形成装置の構成例を示す概略図である。
図1に示すように、画像形成装置10は、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、及びイエロー(Y)の各色のインクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッドを備えた各ヘッド部12K、12C、12M、及び12Y(以下、総称して「ヘッド部12」という。)、これらにインクを供給する各供給部14K、14C、14M、及び14Y(以下、総称して「供給部14」という。)、給紙部18、デカール処理部20、ベルト搬送部22、画像検出部24、排紙部26等を備えている。
ヘッド部12は、記録紙16の送り方向に沿って、上流側から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、及びイエロー(Y)の色順に配置されている。但し、各色のヘッド部の配置順序は、適宜変更することができる。
各色のヘッド部12に含まれるインクジェットヘッドはラインヘッドであり、ヘッドの長手方向が記録紙16の搬送方向と略直交するように固定設置されている。
なお、この一例では、KCMYの標準色(4色)を用いて画像を形成する構成を示しているが、画像形成装置は、このような構成に限定されない。インク色及び色数の組合せも特に限定されず、必要に応じて、淡インク、濃インク、特別色インク等を追加してもよい。画像形成装置には、例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するヘッド部を追加してもよい。また、各色のヘッド部の配置順序も特に限定されない。
給紙部18は、記録媒体である記録紙16を供給するためのものである。なお、本実施の形態では、一例として、ロール紙(連続紙)のマガジンが示されているが、これに限定されず、紙幅、紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又は、これと併用して、カット紙が積層装填されたカセットにより用紙を供給してもよい。
デカール処理部20は、給紙部18から送り出された記録紙16に残った巻きクセ(カール)を除去するためのものであり、マガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム30で記録紙16に熱を与える。
裁断用カッター28は、ロール紙(記録紙16)を所望のサイズにカットするためのものである。なお、カット紙を使用する場合は、裁断用カッター28を設けなくてもよい。カットされた記録紙16は、ベルト搬送部22へと送られる。
ベルト搬送部22は、ヘッド部12のノズル面(インク吐出面)に対向して配置され、記録紙16の平面性を保持しながら記録紙16を搬送するためのものであり、ローラ31とローラ32との間に無端状のベルト33が巻き架けられた構造を含むように構成されている。
ベルト33は、保持した記録紙16を搬送するためのものである。ベルト33は、記録紙16の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴(図示省略)が形成されている。図1に示すように、ローラ31とローラ32との間に掛け渡されたベルト33の内側の、ロールコーター15、ヘッド部12のノズル面、及び画像検出部24のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ34が設けられている。吸着チャンバ34をファン35で吸引して負圧にすることによって、記録紙16がベルト33上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。
ベルト33が巻かれているローラ31及びローラ32の少なくとも一方にモータ(図示省略)の動力が伝達されることにより、ベルト33は、図1上の時計周り方向に駆動され、ベルト33上に保持された記録紙16は、図1の左から右へと搬送される。
ベルト清掃部36は、縁無し印刷等を行なうことによりインクが付着したベルト33を清掃するためのものであり、ベルト33の外側の所定位置(印字領域以外の適当な位置)に設けられている。
画像形成装置10では、ヘッド部12及び後述の加熱ファン40の上流側に、記録媒体に前述の処理液を付与するための処理液付与手段として、ロールコーター15が設けられている。
処理液付与手段としては、ロールコーター15に代えて、各色のインクジェットヘッドと同様の構成のインクジェットヘッドを用いてもよいし、ロールコーター以外の他の塗布手段を用いてもよい。
他の塗布手段としては、例えば、エアドクターコーター、ブレードコーター、ロットコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、グラビアコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カーテンコーター、押出コーター等が挙げられる。
ロールコーター15の下流側には、処理液乾燥手段としての加熱ファン40が配置されている。この加熱ファン40により、処理液付与面に温風をあてて処理液を乾燥させる。
処理液乾燥手段は、加熱ファン40には制限されず、ヒータ等の公知の加熱手段を用いるものであってもよい。処理液乾燥手段は、例えば、記録媒体の画像形成面と反対側にヒータ等の発熱体を設置する手段や、赤外線ヒータを用いた加熱手段、これらの複数を組み合わせた手段等であってもよい。
また、記録媒体の表面温度は、記録媒体(記録紙16)の種類(材質、厚み等)や環境温度等によって変化する。そのため、記録媒体の表面温度を計測する計測部と、この計測部で計測された記録媒体の表面温度の値を加熱制御部にフィードバックする制御機構とを設けて、温度制御しながら処理液を付与することが好ましい。記録媒体の表面温度を計測する計測部としては、接触又は非接触の温度計が好ましい。
また、溶媒除去ローラー等を用いて溶媒除去を行なってもよい。他の態様として、エアナイフで余剰な溶媒を記録媒体から取り除く方式も用いられる。
各ヘッド部12では、ベルト搬送部22により記録紙16を搬送しつつ、画像データに基づいて各ヘッド部12からそれぞれ異なった色のインクを吐出することにより、記録紙16の処理液が付与された面にカラー画像が形成される。
画像検出部24は、ヘッド部12の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ(ラインセンサ又はエリアセンサ、図示省略)を含んで構成されており、イメージセンサによって撮像した打滴画像を読取り、所要の信号処理等を行なって、画像状況(吐出の有無、着弾位置誤差、ドット形状、光学濃度等)を検出するためのものである。
後乾燥部42は、画像検出部24の下流側に設けられており、画像が形成された面を乾燥させるためのものである。後乾燥部42の具体的な一例としては、加熱ファンが挙げられる。
加熱・加圧部44は、後乾燥部42の下流側に設けられており、画像表面の光沢度を制御するためのものである。画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ロータ45で加圧し、画像面に凸凹形状を転写する。
排紙部26は、画像が形成された記録紙(プリント物)を画像形成装置10の外部へ排出するためのものである。排紙部26は、本画像のプリント物とテスト画像のプリント物とが排紙される排紙部26A及び排紙部26Bから構成されている。この実施形態では、排紙部26Aに排紙される経路と排紙部26Bに排紙される経路とを切り換える選別手段(図示省略)が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター(第2のカッター)48によってテスト印字の部分を切り離す。カッター48は、排紙部26の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行なった場合に、本画像とテスト印字の部分とを切断するためのものである。
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。
[ポリマー分散剤1溶液の調製]
反応容器に、スチレン6部、ステアリルメタクリレート11部、スチレンマクロマーAS−6(東亜合成(株)製)4部、ブレンマーPP−500(日油(株)製)5部、メタクリル酸5部、2−メルカプトエタノール0.05部、及びメチルエチルケトン24部を加え、混合溶液を調液した。一方、滴下ロートに、スチレン14部、ステアリルメタクリレート24部、スチレンマクロマーAS−6(東亜合成(株)製)9部、ブレンマーPP−500(日油(株)製)9部、メタクリル酸10部、2−メルカプトエタノール0.13部、メチルエチルケトン56部、及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1.2部を加え、混合溶液を調液した。
その後、窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート中の混合溶液を1時間かけて徐々に滴下した。滴下終了から2時間経過後、これに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1.2部をメチルエチルケトン12部に溶解させた溶液を3時間かけて滴下した。滴下後、75℃で2時間熟成させた後、更に80℃で2時間熟成させ、ポリマー分散剤1溶液を得た。
得られたポリマー分散剤1溶液の一部を採取し、溶媒を除去した。得られた固形分をテトラヒドロフランで0.1質量%に希釈し、高速GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)HLC−8220GPC(東ソー(株)製)にて、TSKgeL SuperHZM−H、TSKgeL SuperHZ4000、及びTSKgeL SuperHZ2000(東ソー(株)製)を3本直列につなぎ、ポリマー分散剤1の重量平均分子量を測定した。測定されたポリマー分散剤1の重量平均分子量は、ポリスチレン換算で25,000であった。また、JIS規格(JIS K0070:1992)に記載の方法により求めたポリマー分散剤1の酸価は、99mgKOH/gであった。
[顔料分散液Mの調製]
得られたポリマー分散剤1溶液を固形分換算で5.0g、マゼンタ顔料(Pigment Red 122、大日精化(株)製)10.0g、メチルエチルケトン40.0g、1mol/L(リットル;以下同様)の水酸化ナトリウム8.0g、及びイオン交換水82.0gを、0.1mmジルコニアビーズ300gと共にベッセルに供給し、レディーミル分散機(アイメックス(株)製)を用いて1000rpmで6時間分散した。得られた分散液をエバポレーターでメチルエチルケトンが充分に留去できるまで減圧濃縮し、さらに顔料濃度が10質量%になるまで濃縮して、樹脂被覆マゼンタ顔料の顔料分散液Mを調製した。
得られた顔料分散液Mの体積平均粒子径(二次粒子)を、Micorotrac粒度分布測定装置(商品名:Version 10.1.2−211BH、日機装(株)製)を用いて動的光散乱法により測定したところ、84nmであった。
[顔料分散液Yの調製]
顔料分散液Mの調製において、顔料としてPigment Red 122を用いたところを、このPigment Red 122の代わりに、Irgalite Yellow GS(ピグメント・イエロー74、BASF・ジャパン(株)製)を用いたこと以外は、顔料分散液Mの調製と同様にして、樹脂被覆イエロー顔料の顔料分散液Yを得た。顔料分散液Mの場合と同様の方法により測定した顔料分散液Yの体積平均粒子径(二次粒子)は、75nmであった。
[顔料分散液Kの調製]
顔料分散液Mの調製において、顔料としてPigment Red 122を用いたところを、このPigment Red 122の代わりに、カーボンブラックMA−100(三菱化学(株)製)を用いたこと以外は、顔料分散液Mの調製と同様にして、樹脂被覆ブラック顔料の顔料分散液Kを得た。顔料分散液Mの場合と同様の方法により測定した顔料分散液Kの体積平均粒子径(二次粒子)は、80nmであった。
[顔料分散液Cの調製]
顔料分散液Cとして、CABO−JET250C(シアン顔料分散液、顔料:Pigment Blue 15:4(PB15:4)、CABOT(株)製)を用意した。顔料分散液Cは、PB15:4が樹脂で被覆された樹脂被覆シアン顔料の顔料分散液である。顔料分散液Mの場合と同様の方法により測定した顔料分散液Cの体積平均粒子径(二次粒子)は、110nmであった。
[(メタ)アクリルアミドM−1の合成]
多官能の重合性化合物として、下記の(メタ)アクリルアミドM−1(以下、「多価(メタ)アクリルアミドM−1」という。)を以下の方法に従って合成した。
−第一工程−
スターラーバーを備えた容積1Lの三口フラスコに、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(東京化成工業(株)製)121g(1当量)、50質量%の水酸化カリウム水溶液84ml、及びトルエン423mlを加えて攪拌し、水浴下、反応系中を20℃〜25℃に維持し、アクリロニトリル397.5g(7.5当量)を2時間かけて滴下した。滴下後、1.5時間攪拌した。その後、トルエン540mlを反応系中に追加し、その反応混合物を分液漏斗へ移し、水層を除いた。残った有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、セライトろ過を行ない、減圧下で溶媒留去することにより、アクリロニトリル付加体を得た。得られた物質(アクリロニトリル付加体)のH−NMR及びMSによる分析結果は、既知物と良い一致を示したため、更に精製することなく、次の還元反応に用いた。
−第二工程−
容積1Lのオートクレーブに、得られたアクリロニトリル付加体24g、Ni触媒48g(ラネーニッケル2400、W.R.Grace&Co.社製)、及び25質量%アンモニア水溶液(水:メタノール=1:1)600mlを入れ、懸濁させて反応容器を密閉した。反応容器に10Mpaの水素を導入し、反応温度25℃で16時間反応させた。
原料の消失をH−NMRにて確認し、反応混合物をセライト濾過し、セライトをメタノールで数回洗浄した。濾液を減圧下で溶媒留去することにより、ポリアミン体を得た。得られた物質(ポリアミン体)は、更に精製することなく、次の反応に用いた。
−第三工程−
攪拌機を備えた容積2Lの三口フラスコに、得られたポリアミン体30g、炭酸水素ナトリウム120g(14当量)、ジクロロメタン1L、及び水50mlを加えて、氷浴下、アクリル酸クロリド92.8g(10当量)を3時間かけて滴下した。滴下後、室温で3時間攪拌した。原料の消失をH−NMRにて確認した後、反応混合物を減圧下で溶媒留去した。続いて、反応混合物を硫酸マグネシウムで乾燥させ、セライトろ過を行ない、減圧下で溶媒留去した。最後に、カラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/メタノール=4:1)にて精製することで、常温下、多価(メタ)アクリルアミドM−1の固体を得た。上記の3工程を経て得られた多価(メタ)アクリルアミドM−1の収率は、40%であった。
なお、多価(メタ)アクリルアミドM−1は、前述の一般式(1)において、R=H、R=C、R=CH、及びX=Y=Z=0となる下記構造の化合物であった。
[自己分散性ポリマー粒子P−1(ポリマー粒子)の合成]
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容積2Lの三口フラスコに、メチルエチルケトン360.0gを仕込んで、75℃まで昇温した。その後、フラスコ内温度を75℃に維持しながら、ベンジルメタクリレート151.2g、メチルメタクリレート172.8g、メタクリル酸36.0g、メチルエチルケトン72g、及び「V−601」(和光純薬工業(株)製)1.44gからなる混合溶液を、2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、これに「V−601」0.72g及びメチルエチルケトン36.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌した後、更に「V−601」0.72g及びイソプロパノール36.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌した。その後、85℃に昇温して、更に2時間攪拌を続けて、ベンジルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸(=42/48/10[質量比])共重合体のポリマー溶液を得た。
得られたベンジルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体の、ポリマー分散剤1の場合と同様の方法により測定した重量平均分子量(Mw)は、58000であり、酸価は、32.6mgKOH/gであった。
次に、得られたポリマー溶液668.3gを秤量し、これにイソプロパノール388.3g及び1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液145.7mlを加え、反応容器内温度を80℃に昇温した。次に、蒸留水720.1gを20ml/minの速度で滴下し、水分散化させた後、大気圧下にて、反応容器内温度を80℃で2時間、85℃で2時間、及び90℃で2時間保った。その後、反応容器内を減圧し、イソプロパノール、メチルエチルケトン、及び蒸留水を合計で913.7g留去し、固形分濃度(ポリマー粒子濃度)28.0質量%の自己分散性ポリマー粒子P−1(ポリマー粒子)の水分散物を得た。
自己分散性ポリマー粒子P−1の構成成分のうち、ベンジルメタクリレートに由来する構成成分、メチルメタクリレートに由来する構成成分、及びメタクリル酸に由来する構成成分を、以下ではそれぞれ、「構成成分A」、「構成成分B」、及び「構成成分C」ともいう。
また、構成成分A、構成成分B、及び構成成分Cの質量比〔構成成分Aの質量/構成成分Bの質量/構成成分Cの質量〕を、以下では、構成成分の質量比〔A/B/C〕ともいう。
上記にて得られた自己分散性ポリマー粒子P−1のガラス転移温度(Tg)を以下の方法で測定したところ、90℃であった。
−ガラス転移温度(Tg)の測定−
固形分で0.5gの自己分散性ポリマー粒子の水分散物を50℃で4時間、減圧乾燥させ、ポリマー固形分を得た。得られたポリマー固形分を用いて、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220によりTgを測定した。サンプル量5mgをアルミパンに密閉し、窒素雰囲気下、以下の温度プロファイルで2回目の昇温時の測定データにおけるDSCのピークトップの値をTgとした。
30℃→−50℃ (50℃/分で冷却)
−50℃→120℃(20℃/分で昇温)
120℃→−50℃(50℃/分で冷却)
−50℃→120℃(20℃/分で昇温)
[水溶性高分子化合物(水溶性ポリマー)の合成]
処理液中の成分として用いる水溶性高分子化合物(水溶性ポリマー1)を合成した。この合成は、特開2013−001854の段落0200〜0204及び0229に従って行なった。
水溶性ポリマー1の構造を下記に示す。
なお、下記に示した水溶性ポリマー1において、各構成単位の右下の数字は、質量比(質量%)を表し、Mwは、重量平均分子量を表す。

[実験例1]
〔インク組成物1の調製〕
下記組成の成分を混合し、メンブレンフィルタ(孔径0.5μm)を通して粗大粒子を除去し、ブラックインクであるインク組成物1(以下、適宜「インク1」という。」を調製した。
<インク組成物1の組成>
・顔料分散液K ・・・2.0質量%
・顔料分散液M ・・・0.5質量%
・顔料分散液C ・・・0.5質量%
・ヒドロキシエチルアクリルアミド ・・・5.0質量%
(興人フィルム&ケミカルズ(株)製)
・多価(メタ)アクリルアミドM−1 ・・・8.0質量%
・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 ・・・3.0質量%
(「IRGACURE2959」、BASF・ジャパン(株)製、重合開始剤)
・化合物(III)−1 ・・・1.0質量%
(一般式(III)で表される化合物の例示化合物、添加剤)
・2−ピロリドン ・・・7.0質量%
(一般式(B)で表される化合物の具体例、水溶性溶剤)
・グリセリン ・・・2.0質量%
・オルフィンE1010(界面活性剤、日信化学工業(株)製) ・・・1.0質量%
・自己分散性ポリマー粒子(P−1) ・・・2.0質量%
・スノーテックスXS(コロイダルシリカ、日産化学(株)製) ・・・0.3質量%
・BYK−024(消泡剤、ビックケミー・ジャパン(株)製) ・・・0.01質量%
・トリエタノールアミン ・・・0.2質量%
・イオン交換水 ・・・全体で100質量%としたときの残量
〔インク組成物2〜18の調製〕
重合開始剤及び添加剤の種類を、下記の表2に示すように変更したこと以外はインク組成物1と同様にして、インク組成物2〜18(インク2〜18)をそれぞれ調製した。
〔評価〕
インク組成物1〜18について、インク組成物の低温経時安定性、画像の耐擦性、及びインク組成物の吐出安定性の評価を行なった。評価結果を下記の表2に示す。
1.インク組成物の低温経時安定性
インク組成物を容積200mlのポリビンに100ml入れ、−5℃の低温条件下で14日間保管した。この保管後のポリビンの底部を目視にて観察し、下記の評価基準に従って、インク組成物の低温経時安定性の評価を行なった。
なお、実用上許容できるものは、[A]及び[B]に分類されるものである。
(評価基準)
A:析出物が全く見られない。
B:析出物が僅かに見られる。
C:粉状の析出物が多く見られる。
D:大きな結晶状の析出物が多く見られる。
2.画像の耐擦性
(株)リコー製のプリンターヘッド(GELJET GX5000)を用意した。このプリンターヘッドを、前述の図1に示すインクジェット記録装置と同様の構成を有するインクジェット記録装置に固定した。この固定の際のプリンターヘッドの配置は、このプリンターヘッドの96本のノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)が、ステージの移動方向(副走査方向)と同一平面上で直交する方向に対して、75.7°傾斜する配置とした。
そして、プリンターヘッドに繋がる貯留タンクに、−5℃の低温条件下で14日間保管したインク組成物(上澄み液)を充填した。
<処理液の調製>
下記組成の成分を混合して処理液を調製した。
(処理液の組成)
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル ・・・5.0質量%
・トリプロピレングリコールモノメチルエーテル ・・・5.0質量%
・マロン酸 ・・・8.0質量%
・リンゴ酸 ・・・8.0質量%
・リン酸85質量% ・・・5.0質量%
・水溶性ポリマー1 ・・・0.5質量%
・消泡剤 ・・・シリコーンオイルの量として100ppm
(TSA−739(15質量%);エマルジョン型シリコーン消泡剤、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
・イオン交換水 ・・・全体で100質量%としたときの残量
処理液のpH(25℃)は、1.0であった。なお、pHは、pHメーター(WM−50EG、東亜DKK(株)製)を用い、25℃に温調しながら測定した。
<画像形成>
記録媒体として、OKトップコート(王子製紙(株)製)を準備した。下記の処理液付与工程、乾燥工程、及びインク付与工程を順次行ない、記録媒体上に画像を形成した。
−処理液付与工程−
記録の際に副走査方向となる所定の直線方向に500mm/秒で移動可能なステージ上に、記録媒体を固定した。この固定された記録媒体に、上記にて得られた処理液をワイヤーバーコーターで約1.7g/mとなるように塗布した。
−乾燥工程−
処理液の付与が終了した箇所において、この箇所への処理液の付与終了時から1.5秒後に、ドライヤーを用いて50℃の条件で記録媒体の乾燥を開始し、この箇所への処理液の付与終了時から3.5秒後に乾燥を終了した。このときの乾燥時間は2秒となる。
−インク付与工程−
上記の乾燥工程後、2秒以内に、下記の打滴方式でインク打滴を開始した。
<<打滴方式>>
記録媒体をステージの移動方向に定速移動させながら、プリンターヘッドからインク組成物を、インク液滴量3.5pL、吐出周波数24kHz、解像度1200dpi(dot per inch)×1200dpi、及びステージ速度50mm/sの吐出条件にてライン方式で吐出し、ベタ画像を印画した。
印画直後のベタ画像を60℃で3秒間乾燥させ、乾燥後のベタ画像に、紫外線(UV)を照射して、このベタ画像を硬化させた。
UV照射ランプには、アイグラフィックス(株)製のメタルハライドランプ(最大照射波長:365nm)を用いた。UVの照射条件は、光源電力及び搬送速度を制御することにより、照度1.5W/cm(積算照射量:1.0J/cm)とした。
記録媒体上に約6mm幅の100%ベタ画像を記録した直後、記録されたベタ画像(以下、適宜「記録画像」という。)上に、記録していない記録媒体(ベタ画像の記録に用いたものと同じ記録媒体)を重ね、荷重150kg/mをかけて10往復擦る操作を行なった。その操作の後、記録画像に付いた傷と、記録していない記録媒体の白地部分へのインクの転写度合いを目視で観察し、下記の評価基準に従って、画像の耐擦性を評価した。
なお、実用上許容できるものは、[A]及び[B]に分類されるものである。
(評価基準)
A:記録画像に傷が認められず、かつ、記録媒体の白地部分へのインクの転写も全く認められなかった。
B:記録画像に僅かに傷が認められるが、記録媒体の白地部分へのインクの転写は認められなかった。
C:記録画像への明らかな傷、及び記録媒体の白地部分へのインクの明らかな転写の少なくとも一方が認められる。
D:記録画像への明らかな傷、及び記録媒体の白地部分へのインクの明らかな転写の両方が認められる。
3.インク組成物の吐出安定性
プリンターヘッドに繋がる貯留タンクに、−5℃の低温条件下で14日間保管したインク組成物(上澄み液)を充填し、吐出させた。充填したインク組成物が、吐出開始時に96本の全ノズルから吐出していることを確認した後、そのままインク組成物を45分間連続で吐出させた。そして、45分間の連続吐出終了後に、最後まで吐出できたノズル数(45分連続吐出終了後の吐出ノズル数)を数えた。この吐出ノズル数を用い、下記式によりインク吐出率を算出し、下記の評価基準に従って、インク組成物の吐出安定性の評価を行なった。
なお、実用上許容できるものは、[A]及び[B]に分類されるものである。
インク吐出率(%)=
(45分間連続吐出終了後の吐出ノズル数)/(全ノズル数)×100・・・式
(評価基準)
A:45分間連続吐出終了後のインク吐出率が98%以上である。
B:45分間連続吐出終了後のインク吐出率が95%以上98%未満である。
C:45分間連続吐出終了後のインク吐出率が90%以上95%未満である。
D:45分間連続吐出終了後のインク吐出率が90%未満である。
−表2の説明−
(重合開始剤)
Ex−1:下記の構造を有する化合物
Ex−2:下記の構造を有する化合物
(添加剤)
PTS:p−トルエンスルホン酸ナトリウム
PG:プロピレングリコール
DEGmBE:ジエチレングリコールモノブチルエーテル
Z−1:ペンタエリスリトールポリオキシエチレンエーテル
Z−2:ポリオキシプロピレンソルビトールエーテル
Z−3:ポリオキシプロピレングリセリルエーテル
Z−4:テトラエチレングリコール

表2に示すように、重合開始剤として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−オンであるIRGACURE2959(特定重合開始剤)と、一般式(II)で表される化合物又は一般式(III)で表される化合物(特定添加剤)と、を含有する本発明のインク組成物(インク1、3〜9)では、低温保管による析出物の発生が抑制されており、また、形成された画像の耐擦性が優れており、さらに、吐出安定性も優れていた。
これに対して、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−オンであるIRGACURE2959(特定重合開始剤)と、一般式(II)で表される化合物又は一般式(III)で表される化合物(特定添加剤)と、を併用しない比較例のインク組成物(インク2、10〜18)では、低温保管による析出物の発生が顕著に認められ、また、形成された画像の耐擦性が低く、さらに、吐出安定性も低かった。
[実験例2]
〔インク組成物21〜31の調製〕
インク組成物全量に対する特定重合開始剤(IRGACURE2959)の含有量、特定添加剤の種類、及びインク組成物全量に対する特定添加剤の含有量の少なくとも1つを、表3に示すように変更した以外は実験例1のインク組成物1と同様にして、インク組成物21〜31(インク21〜31)をそれぞれ調製した。
〔評価〕
インク組成物21〜31について、インク組成物の低温経時安定性、画像の耐擦性、及びインク組成物の吐出安定性の評価を行なった。評価方法は、実験例1のインク組成物1と同様とした。評価結果を下記の表3に示す。
表3に示すように、特定量(0.3質量%〜10質量%)の特定重合開始剤(IRGACURE2959)と、特定量(0.03質量%〜15質量%)の特定添加剤と、を特定の割合(特定重合開始剤に対する特定添加剤の含有比:0.1〜10)で含有する本発明のインク組成物(インク1、22〜25、29、30)は、低温経時安定性、耐擦性、及び吐出安定性のいずれも優れていた。
これに対して、特定重合開始剤(IRGACURE2959)の含有量、特定添加剤の含有量、及び特定重合開始剤に対する特定添加剤の含有比のいずれか1つ以上が、上記の特定範囲外である比較例のインク組成物(インク21、26〜28、31)は、低温経時安定性、耐擦性、及び吐出安定性の少なくともいずれが劣っていた。
[実験例3]
〔インク組成物41〜47の調製〕
実験例1のインク組成物1中の重合性化合物である、前述の一般式(1)で表される多価(メタ)アクリルアミドM−1(前述の「重合性化合物M−1」に相当)と、単官能であるヒドロキシエチルアクリルアミドとを、それぞれ表4に示す重合性化合物に置き換えた以外はインク組成物1と同様にして、インク組成物41〜47(インク41〜47)をそれぞれ調製した。
なお、表4中の重合性化合物M−2及び重合性化合物M−3は、前述の重合性化合物M−2及び重合性化合物M−3に相当する。
〔評価〕
インク組成物41〜47について、インク組成物の低温経時安定性、画像の耐擦性、及びインク組成物の吐出安定性の評価を行なった。評価方法は、実験例1のインク組成物1と同様とした。評価結果を下記の表4に示す。
表4に示すように、多官能の重合性化合物を含有する本発明のインク組成物(インク1、42〜47)は、低温経時安定性、耐擦性、及び吐出安定性のいずれも優れていた。
これに対して、重合性化合物として単官能の重合性化合物のみを含有する比較例のインク組成物(インク41)は、耐擦性及び吐出安定性が劣っていた。
[実験例4]
〔インク組成物51〜58の調製〕
実験例1のインク組成物1中の溶剤である2−ピロリドンを、表5に示す溶剤に変更した以外はインク組成物1と同様にして、インク組成物51〜58(インク51〜58)をそれぞれ調製した。
〔評価〕
インク組成物51〜58について、インク組成物の低温経時安定性、画像の耐擦性、及びインク組成物の吐出安定性の評価を行なった。評価方法は、実験例1のインク組成物1と同様とした。評価結果を下記の表5に示す。
−表5の説明−
(溶剤)
S−1:3−n−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
(一般式(A)で表される化合物の例示化合物A−2)
S−2:3−n−プロポキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
(一般式(A)で表される化合物の例示化合物A−17)
S−3:3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
(一般式(A)で表される化合物の例示化合物A−1)
S−4:1−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン
(一般式(B)で表される化合物の具体例)
S−5:1−エチル−2−ピロリドン
(一般式(B)で表される化合物の具体例)
S−6:1−シクロヘキシル−2−ピロリドン
(一般式(B)で表される化合物の具体例)
S−7:サンニックス GP250(三洋化成工業(株)製)
S−8:ジプロピレングリコール
表5に示すように、水溶性溶剤として一般式(A)で表される化合物又は一般式(B)で表される化合物を含有する本発明のインク組成物(インク1、51〜56)は、低温保管による析出物の発生が顕著に抑制されていた。また、水溶性溶剤として一般式(B)で表される化合物を含有する本発明のインク組成物(インク1、54〜56)は、吐出安定性についても顕著に優れていた。更に、一般式(B)で表される化合物の中でも、2−ピロリドンを含有する本発明のインク組成物(インク1)は、低温経時安定性、耐擦性、及び吐出安定性のいずれについても顕著に優れていた。
[実験例5]
〔インク組成物61の調製〕
実験例1のインク組成物1において、重合開始剤として、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−オンであるIRGACURE2959(特定重合開始剤)をインク組成物全量に対して3.0質量%含有させたところを、更に、重合開始剤として、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(重合開始剤(A))をインク組成物全量に対して1.0質量%含有させたこと以外はインク組成物1と同様にして、インク組成物61を調製した。
〔評価〕
インク組成物61について、インク組成物の低温経時安定性、画像の耐擦性、及びインク組成物の吐出安定性の評価を行なった。評価方法は、実験例1のインク組成物1と同様とした。
その結果、重合開始剤として、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(特定重合開始剤)と、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(重合開始剤(A))とを併用したインク組成物61は、インク組成物の低温経時安定性、画像の耐擦性、及びインク組成物の吐出安定性のいずれも、実験例1のインク組成物1と同等の効果を示した。
[実験例6]
〔インク組成物71の調製〕
実験例1のインク組成物1において、重合開始剤として、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−オンであるIRGACURE2959(特定重合開始剤)をインク組成物全量に対して3.0質量%含有させたところを、2.0質量%に変更するとともに、更に、重合開始剤として、前述の一般式(I)で表される化合物の例示化合物(I)−1(重合開始剤(B))をインク組成物全量に対して1.0質量%含有させたこと以外はインク組成物1と同様にして、インク組成物71を調製した。
〔評価〕
インク組成物71について、インク組成物の低温経時安定性、画像の耐擦性、及びインク組成物の吐出安定性の評価を行なった。評価方法は、実験例1のインク組成物1と同様とした。
その結果、重合開始剤として、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(特定重合開始剤)と、前述の一般式(I)で表される化合物の例示化合物(I)−1(重合開始剤(B))とを併用したインク組成物71は、インク組成物の低温経時安定性、画像の耐擦性、及びインク組成物の吐出安定性のいずれも、実験例1のインク組成物1と同等の効果を示した。
[実験例7]
〔インク組成物81〜83の調製〕
下記組成の成分を混合し、メンブレンフィルタ(孔径0.5μm)を通して粗大粒子を除去し、マゼンタインクであるインク組成物81、シアンインクであるインク組成物82、及びイエローインクであるインク組成物83を調製した。
<インク組成物81の組成>
・顔料分散液M ・・・5.0質量%
・ヒドロキシエチルアクリルアミド ・・・5.0質量%
(興人フィルム&ケミカルズ(株)製)
・多価(メタ)アクリルアミドM−1 ・・・8.0質量%
・化合物(I)−1 ・・・2.0質量%
(一般式(I)で表される化合物の例示化合物、重合開始剤)
・化合物(III)−1 ・・・1.0質量%
(一般式(III)で表される化合物の例示化合物、添加剤)
・2−ピロリドン ・・・5.0質量%
(一般式(B)で表される化合物の具体例、水溶性溶剤)
・グリセリン ・・・1.0質量%
・オルフィンE1010(界面活性剤、日信化学工業(株)製) ・・・1.0質量%
・自己分散性ポリマー粒子P−1 ・・・1.5質量%
・スノーテックスXS(コロイダルシリカ、日産化学(株)製) ・・・0.3質量%
・BYK−024(消泡剤、ビックケミー・ジャパン(株)製) ・・・0.01質量%
・トリエタノールアミン ・・・0.2質量%
・イオン交換水 ・・・全体で100質量%としたときの残量
<インク組成物82の組成>
・顔料分散液C ・・・3.0質量%
・ヒドロキシエチルアクリルアミド ・・・8.0質量%
(興人フィルム&ケミカルズ(株)製)
・多価(メタ)アクリルアミドM−1 ・・・10.0質量%
・化合物(I)−1 ・・・1.5質量%
(一般式(I)で表される化合物の例示化合物、重合開始剤)
・化合物(III)−2 ・・・1.0質量%
(一般式(III)で表される化合物の例示化合物、添加剤)
・2−ピロリドン ・・・5.0質量%
(一般式(B)で表される化合物の具体例、水溶性溶剤)
・グリセリン ・・・1.0質量%
・オルフィンE1010(界面活性剤、日信化学工業(株)製) ・・・1.0質量%
・自己分散性ポリマー粒子P−1 ・・・3.0質量%
・スノーテックスXS(コロイダルシリカ、日産化学(株)製) ・・・0.3質量%
・BYK−024(消泡剤、ビックケミー・ジャパン(株)製) ・・・0.01質量%
・トリエタノールアミン ・・・0.2質量%
・イオン交換水 ・・・全体で100質量%としたときの残量
<インク組成物83の組成>
・顔料分散液Y ・・・4.0質量%
・ヒドロキシエチルアクリルアミド ・・・15.0質量%
(興人フィルム&ケミカルズ(株)製)
・多価(メタ)アクリルアミドM−1 ・・・5.0質量%
・化合物(II)−1 ・・・1.5質量%
(一般式(II)で表される化合物の例示化合物、重合開始剤)
・化合物(III)−2 ・・・1.0質量%
(一般式(III)で表される化合物の例示化合物、添加剤)
・2−ピロリドン ・・・5.0質量%
(一般式(B)で表される化合物の具体例、水溶性溶剤)
・グリセリン ・・・3.0質量%
・オルフィンE1010(界面活性剤、日信化学工業(株)製) ・・・1.0質量%
・自己分散性ポリマー粒子P−1 ・・・2.0質量%
・スノーテックスXS(コロイダルシリカ、日産化学(株)製) ・・・0.3質量%
・BYK−024(消泡剤、ビックケミー・ジャパン(株)製) ・・・0.01質量%
・トリエタノールアミン ・・・0.2質量%
・イオン交換水 ・・・全体で100質量%としたときの残量
〔評価〕
インク組成物81〜83について、インク組成物の低温経時安定性、画像の耐擦性、及びインク組成物の吐出安定性の評価を行なった。評価方法は、実験例1のインク組成物1と同様とした。
その結果、マゼンタインクであるインク組成物81、シアンインクであるインク組成物82、及びイエローインクであるインク組成物83のいずれも、インク組成物の低温経時安定性、画像の耐擦性、及びインク組成物の吐出安定性について、実験例1のインク組成物1と同等の効果を示した。
10・・・画像形成装置
12、12K、12C、12M、12Y・・・ヘッド部
14、14K、14C、14M、14Y・・・インク供給部
16・・・記録紙

Claims (9)

  1. 水と、
    色材と、
    多官能の重合性化合物と、
    重合開始剤としてインク組成物の全質量に対して0.3質量%〜10質量%の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−オンと、
    インク組成物の全質量に対して0.03質量%〜15質量%の、下記一般式(II)で表される化合物及び下記一般式(III)で表される化合物からなる群より選択される添加剤と、を少なくとも含有し、
    前記重合開始剤に対する前記添加剤の含有比(前記添加剤の含有量/前記重合開始剤の含有量)が、質量基準で0.1〜10であるインクジェット用インク組成物。


    〔一般式(II)中、R、R、R、R、及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボニル基、エステル基、アルデヒド基、アミド基、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。Rは、水素原子又はメチル基を表す。nは、1〜4の整数を表す。〕


    〔一般式(III)中、R、R、R、R、及びR10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボニル基、エステル基、アルデヒド基、アミド基、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。Rは、水素原子又はメチル基を表す。nは、1〜4の整数を表す。〕
  2. 前記重合性化合物が、インク組成物の全質量に対して1質量%〜30質量%の下記一般式(1)で表される多価(メタ)アクリルアミド化合物を含有する請求項1に記載のインクジェット用インク組成物。


    〔一般式(1)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、炭素原子数2〜4の直鎖又は分岐のアルキレン基を表す。但し、Rにおいて、Rの両端に結合する酸素原子と窒素原子とがRの同一の炭素原子に結合した構造をとることはない。Rは、2価の連結基を表す。kは、2又は3を表す。x、y、及びzは、各々独立に、0〜6の整数を表し、x+y+zは、0〜18を満たす。〕
  3. 更に、下記一般式(A)で表される化合物及び下記一般式(B)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種の水溶性溶剤を含有する請求項1又は請求項2に記載のインクジェット用インク組成物。


    〔一般式(A)中、Rは、炭素数1〜6の直鎖又は分岐のアルキル基を表す。R及びRは、各々独立に、水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基を表す。〕


    〔一般式(B)中、Wは、当該一般式(B)中の炭素原子及び窒素原子とともに複素環を形成する2価の連結基を表す。〕
  4. 前記水溶性溶剤の少なくとも一種が、3−n−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミドである請求項3に記載のインクジェット用インク組成物。
  5. 前記水溶性溶剤の少なくとも一種が、2−ピロリドンである請求項3又は請求項4に記載のインクジェット用インク組成物。
  6. 更に、重合開始剤として、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン及び下記一般式(I)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含有する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインクジェット用インク組成物。


    〔一般式(I)中、R、R、R、及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アルキルチオ基、メルカプト基、アシル基、又はアミノ基を表す。nは、1〜4の整数を表す。〕
  7. 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のインク組成物と、
    前記インク組成物と接触したときに凝集体を形成する凝集成分を含む処理液と、を有するインクセット。
  8. 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のインク組成物をインクジェット法により記録媒体に付与し、画像を形成するインク付与工程を有する画像形成方法。
  9. 更に、前記インク組成物と接触したときに凝集体を形成する凝集成分を含む処理液を、記録媒体に付与する処理液付与工程を有する請求項8に記載の画像形成方法。
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