JP6896155B2 - インクジェットインク組成物及びその製造方法、並びに画像形成方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、分散性、及び固化が発生した場合の再分散性に優れ、かつ、高感度に硬化し、膜強度に優れた膜(例えば、画像)が得られるゲル粒子として、重合性基を有し、ウレタン結合及びウレア結合から選ばれる少なくとも1種の結合を含む三次元架橋構造を有し、光重合開始剤を内包しているゲル粒子が開示されており、更に、このゲル粒子と水とを含有するインク組成物が開示されている。
また、特許文献2には、良好な定着性と吐出性を有する水性インク組成物として、a)水系媒体と、b)エチレン性不飽和結合を有する化合物と、c)水不溶性ビニルポリマーおよび水不溶性光開始剤を含む開始剤含有樹脂粒子と、を含む水性インク組成物が開示されている。
また、特許文献3には、インクの保存安定性、及び画像の定着性に優れた水性インクとして、コアとシェルを有する樹脂粒子、及び多価金属イオンを含有し、相対的にpHが低い記録媒体に画像を記録するための水性インクで、コアを構成する樹脂(C)における、アニオン性基を有するエチレン性不飽和モノマーに由来するユニットの占める割合(質量%)が、樹脂全質量を基準として、5.00質量%以下であり、シェルを構成する樹脂(S)が、アニオン性基を有するエチレン性不飽和モノマーに由来するユニットを有し、その割合(質量%)が、樹脂全質量を基準として、10.00質量%以上であり、シェルの膜厚が、3.0〜15.0nmであり、樹脂粒子のアニオン性基の一部が、多価金属イオンと錯体を形成しており、樹脂粒子及び錯体のアニオン性基の量、及び樹脂粒子の体積平均粒径が50.0〜400.0nmである水性インクが開示されている。
特許文献2:特開2011−57791号公報
特許文献3:特開2017−101178号公報
本開示の別の一態様の課題は、上記インクジェットインク組成物を製造できるインクジェットインク組成物の製造方法を提供することである。
本開示の更に別の一態様の課題は、精細さに優れた画像を形成でき、かつ、インクの吐出安定性に優れる画像形成方法を提供することである。
<1> 水と、
アニオン基を有するポリマー、光酸発生剤、及び増感剤を含む粒子と、
を含有し、
粒子1g当たりのアニオン基のミリモル数を粒子中アニオン価Aとし、粒子1g当たりの光酸発生剤のミリモル数を粒子中光酸発生剤量Gとした場合に、粒子中アニオン価Aから粒子中光酸発生剤量Gを差し引いた値が、−0.20以上0.20以下であり、
増感剤が、下記式(S1)で表される化合物、下記式(S2)で表される化合物、及び下記式(S3)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1種であるインクジェットインク組成物。
式(S2)中、R22及びR23は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は水酸基を表す。
式(S3)中、R31及びR32は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。
<3> 光酸発生剤が、下記式(G1)で表される化合物及び下記式(G2)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1種である<1>又は<2>に記載のインクジェットインク組成物。
式(G1)中のX−及び式(G2)中のX−は、それぞれ独立に、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、パラトルエンスルホン酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドイオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン、過塩素酸イオン、又はヘキサフルオロヒ酸イオンを表す。
<5> 式(G2)中のX−が、トリフルオロメタンスルホン酸イオン又はヘキサフルオロリン酸イオンである<4>に記載のインクジェットインク組成物。
<6> 増感剤が、式(S1)で表される化合物を含む<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> 粒子が、更に、式(SA)で表される化合物を含む<1>〜<6>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物。
<9> ポリマーが、更に、ラジカル重合性基を有する<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> 粒子が、更に、ラジカル重合開始剤を含む<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> 基材上にインクジェット法によってインクを付与することによりインク膜を形成する工程と、形成されたインク膜に、光を照射する工程と、光が照射されたインク膜を加熱乾燥させて画像を得る工程と、を含む画像形成方法におけるインクとして用いられる、<1>〜<10>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物。
<12> <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製造する方法であって、
有機溶剤、酸基を有するポリマー、光酸発生剤、及び増感剤を含む油相成分と、水及び中和剤を含む水相成分と、を混合し、乳化させることにより、粒子を形成する工程を有するインクジェットインク組成物の製造方法。
<13> 基材上に、<1>〜<10>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インクジェット法によって付与することによりインク膜を形成する工程と、
形成されたインク膜に、光を照射する工程と、
光が照射されたインク膜を加熱乾燥させて画像を得る工程と、
を含む画像形成方法。
本開示の別の一態様によれば、上記インクジェットインク組成物を製造できるインクジェットインク組成物の製造方法が提供される。
本開示の更に別の一態様の課題は、精細さに優れた画像を形成でき、かつ、インクの吐出安定性に優れる画像形成方法が提供される。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において、「工程」との用語は、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れば、本用語に含まれる。
本明細書において、化学式中の「*」は、結合位置を表す。
本明細書において、「光」は、γ線、β線、電子線、紫外線、可視光線等の活性エネルギー線を包含する概念である。
本明細書では、紫外線を、「UV(Ultra Violet)光」ということがある。
本明細書では、LED(Light Emitting Diode)光源から生じた光を、「LED光」ということがある。
本明細書において、「(メタ)アクリルポリマー」は、アクリルポリマー及びメタクリルポリマーの両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を包含する概念であり、「(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両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の両方を包含する概念である。
本明細書において、ポリオキシアルキレン基、アミド基、ウレア基、及びウレタン基は、それぞれ、ポリオキシアルキレン結合、アミド結合、ウレア結合、及びウレタン結合を意味する。
本開示のインクジェットインク組成物(以下、単に「インク」ともいう)は、水と、アニオン基を有するポリマー、光酸発生剤、及び増感剤を含む粒子(以下、「特定粒子」ともいう)と、を含有し、特定粒子1g当たりのアニオン基のミリモル数を粒子中アニオン価Aとし、特定粒子1g当たりの光酸発生剤のミリモル数を粒子中光酸発生剤量Gとした場合に、粒子中アニオン価Aから粒子中光酸発生剤量Gを差し引いた値が、−0.20以上0.20以下である。
上記増感剤は、下記式(S1)で表される化合物、下記式(S2)で表される化合物、及び下記式(S3)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1種である。
式(S2)中、R22及びR23は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は水酸基を表す。
式(S3)中、R31及びR32は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。
そこで、液体成分として水を含む、水性のインクジェットインク組成物によって形成された画像について、画像の精細さをより向上させることが求められる場合がある。
しかし、上記光の照射によっても、インク膜を十分に増粘させることができず、インク滴の滲み等が生じ、その結果、精細さに優れた画像が得られない場合がある。
また、インク膜の増粘は、インク膜中に分散している成分の分散状態が破壊されることによって生じる現象である。このため、基材上のインク膜の増粘性能を向上させた場合、基材上に付与される前のインクにおいても、インク中に分散している成分の分散状態が悪くなってしまう場合があり、その結果、インクジェットノズルからの吐出安定性が低下する場合がある。
かかる効果が奏される理由は以下のように推測されるが、本開示のインクは以下の理由によって限定されることはない。
本開示のインクでは、特定粒子が有するアニオン基による電荷反発により、インク中における特定粒子の分散安定性が向上し、これにより、インクの吐出安定性が向上すると考えられる。
本開示のインクが、光硬化性インクである場合、及び、光硬化性インクでない場合のいずれである場合においても、光が照射されることにより増粘する。これにより、画像の精細さが向上する。
本開示のインクの態様としては、
光重合性モノマー及び/又は光重合性基を含有する光硬化性インク、
熱重合性モノマー及び/又は熱重合性基を含有する熱硬化性インク、及び、
光硬化性も熱硬化性も有しないインクのいずれであってもよい。
光硬化性インク及び熱硬化性インクの各々の詳細については後述する。
本開示のインクは、特定粒子を少なくとも1種含有する。
特定粒子は、アニオン基を有するポリマー(以下、「特定ポリマー」ともいう)、光酸発生剤、及び増感剤を含む。
特定粒子において、差〔A−G〕(即ち、粒子中光酸発生剤量Gから光酸発生剤量Gを差し引いた値)は、−0.20以上0.20以下である。
特定ポリマーは、アニオン基を有する。
本開示において、アニオン基とは、酸基が解離して生成される、負電荷を有する基を意味する。
酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、硫酸基、ホスホン酸基、リン酸基等が挙げられる。
アニオン基としては、カルボキシラト基、スルホナト基、スルフィナト基、ホスホナト基、ホスフィナト基等が挙げられる。
カルボキシラト基(−COO−基)は、カルボキシ基(−COOH基)が解離して生成される、負電荷を有する基である。
本開示のインクにおいて、差〔A−G〕(即ち、粒子中アニオン価Aから粒子中光酸発生剤量Gを差し引いた値)は、−0.20以上0.20以下である。
差〔A−G〕が−0.20以上であることにより、インクの吐出安定性が向上する。
差〔A−G〕が0.20以下であることにより、形成される画像の精細さが向上する。
差〔A−G〕は、インクの吐出安定性をより向上させる観点から、好ましくは−0.15以上であり、より好ましくは−0.10以上である。
差〔A−G〕は、形成される画像の精細さをより向上させる観点から、0.15以下であり、より好ましくは0.10以下である。
粒子中アニオン価Aは、特定粒子1g当たりのアニオン基のミリモル数である。
粒子中アニオン価Aは、差〔A−G〕が−0.20以上0.20以下を満足する限り、特に制限はないが、好ましくは0.05mmol/g〜0.30mmol/gである。
粒子中アニオン価Aが0.05mmol/g以上である場合、インクの吐出安定性がより向上する。
粒子中アニオン価Aが0.30mmol/g以下である場合、形成される画像の精細さがより向上する。
粒子中光酸発生剤量Gは、特定粒子1g当たりの光酸発生剤のミリモル数である。
インク中の光酸発生剤は、基材上のインクに光が照射された際に、特定の増感剤と協働して、基材上のインクを増粘させ、画像の精細さを向上させる。
粒子中光酸発生剤量Gは、差〔A−G〕が−0.20以上0.20以下を満足する限り、特に制限はないが、好ましくは0.05mmol/g〜0.30mmol/gである。
光酸発生剤の好ましい態様については後述する。
特定粒子は、増感剤(以下、「特定増感剤」ともいう)を含む。
特定増感剤は、下記式(S1)で表される化合物、下記式(S2)で表される化合物、及び下記式(S3)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1種である。
特定増感剤の機能は、インク膜に対して光が照射された際に電子励起し、光酸発生剤に電子を渡すことである。
式(S2)中、R22及びR23は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は水酸基を表す。
式(S3)中、R31及びR32は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。
式(S1)中、R11で表されるアルキル基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子、より好ましくは、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子、更に好ましくは、フッ素原子又は塩素原子)、アリール基、水酸基、アミノ基、アルキルスルファニル基、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、スルホ基、等が挙げられる。
ここで、R11で表されるアルキル基の炭素数は、総炭素数(即ち、置換基を有する場合には置換基の炭素数も含めた総炭素数)を意味する。
式(S1)中、R11で表されるアリール基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子、より好ましくは、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子、更に好ましくは、フッ素原子又は塩素原子)、アルキル基、水酸基、アミノ基、アルキルスルファニル基、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、スルホ基、等が挙げられる。
ここで、R11におけるアリール基の炭素数は、総炭素数(即ち、置換基を有する場合には置換基の炭素数も含めた総炭素数)を意味する。
式(S1)中、R11で表されるアリール基として、好ましくは置換又は無置換のフェニル基である。
式(S1)中、R11で表されるアルキルスルファニル基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子、より好ましくは、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子、更に好ましくは、フッ素原子又は塩素原子)、アルキル基、アリール基、水酸基、アミノ基、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、スルホ基、等が挙げられる。
ここで、R11で表されるアルキルスルファニル基の炭素数は、総炭素数(即ち、置換基を有する場合には置換基の炭素数も含めた総炭素数)を意味する。
式(S1)中、R11で表されるアルキルアミノ基の構造中に含まれるアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよいし、分岐アルキル基であってもよいし、環状アルキル基であってもよい。
式(S1)中、R11で表されるアルキルアミノ基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子、より好ましくは、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子、更に好ましくは、フッ素原子又は塩素原子)、アルキル基、アリール基、水酸基、アミノ基、アルキルスルファニル基、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、スルホ基、等が挙げられる。
ここで、R11で表されるアルキルアミノ基の炭素数は、総炭素数(即ち、置換基を有する場合には置換基の炭素数も含めた総炭素数)を意味する。
式(S1)中、R11で表されるアルコキシ基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子、より好ましくは、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子、更に好ましくは、フッ素原子又は塩素原子)、アリール基、水酸基、アミノ基、アルキルスルファニル基、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、スルホ基、等が挙げられる。
ここで、R11で表されるアルコキシ基の炭素数は、総炭素数(即ち、置換基を有する場合には置換基の炭素数も含めた総炭素数)を意味する。
式(S1)中、R11で表されるアルコキシカルボニル基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子、より好ましくは、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子、更に好ましくは、フッ素原子又は塩素原子)、アリール基、水酸基、アミノ基、アルキルスルファニル基、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、スルホ基、等が挙げられる。
ここで、R11におけるアルコキシカルボニル基の炭素数は、総炭素数(即ち、置換基を有する場合には置換基の炭素数も含めた総炭素数)を意味する。
式(S1)中、R11で表されるアシルオキシ基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子、より好ましくは、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子、更に好ましくは、フッ素原子又は塩素原子)、アリール基、水酸基、アミノ基、アルキルスルファニル基、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、スルホ基、等が挙げられる。
ここで、R11で表されるアシルオキシ基の炭素数は、総炭素数(即ち、置換基を有する場合には置換基の炭素数も含めた総炭素数)を意味する。
R11で表されるアシル基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子、より好ましくは、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子、更に好ましくは、フッ素原子又は塩素原子)、アリール基、水酸基、アミノ基、アルキルスルファニル基、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、スルホ基、等が挙げられる。
式(S1)中、R11で表されるアシル基の好ましい炭素数は、前述した、R11で表されるアシルオキシ基の好ましい炭素数と同様である。
n11としては、0〜2の整数が好ましく、0又は1がより好ましい。
n11が2〜4の整数である場合、複数存在するR11は、同一であっても異なっていてもよい。
式(S2)中、R22で表されるアルキル基は、式(S1)中のR11で表されるアルキル基と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(S2)中、R23で表されるハロゲン原子は、式(S1)中のR11で表されるハロゲン原子と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(S2)中、R23で表されるアルキル基は、式(S1)中のR11で表されるアルキル基と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(S3)中、R31で表されるアルキル基は、式(S1)中のR11で表されるアルキル基と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(S3)中、R32で表されるアルキル基は、式(S1)中のR11で表されるアルキル基と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(S3)中、R34及びn34は、それぞれ、式(S1)中のR11及びn11と同義であり、好ましい態様も同様である。
特定増感剤に占める式(S1)で表される化合物の割合は、好ましくは50質量%であり、より好ましくは60質量%以上であり、更に好ましくは80質量%以上である。
高分子型チオキサントン系増感剤の市販品としては、SPEEDCURE(登録商標)7010(Lambson社製)が挙げられる。
特定粒子は、光酸発生剤を少なくとも1種含む。
特定粒子に含まれる光酸発生剤の機能は、インク膜に対して光が照射された際、電子励起した増感剤から電子を受け取って分解し、酸を発生させることである。
光酸発生剤としては、上記機能を有する限り、特に制限はない。
光酸発生剤は、上記機能において、酸だけでなくラジカルも発生させる機能を備えていてもよい。即ち、光酸発生剤は、ラジカル重合開始剤としての機能を備えていてもよい。
式(G1)で表される化合物は、以下の化学構造を有するヨードニウム塩であり、式(G2)で表される化合物は、以下の化学構造を有するスルホニウム塩である。
これらの化合物は、光酸発生剤としての機能に加え、ラジカル重合開始剤としての機能も兼ね備えている。
式(G1)中のX−及び式(G2)中のX−は、それぞれ独立に、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、パラトルエンスルホン酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドイオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン、過塩素酸イオン、又はヘキサフルオロヒ酸イオンを表す。
式(G1)中、R41で表されるアルキル基は、式(S1)中のR11で表されるアルキル基と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(G1)中、R41で表されるアリール基は、式(S1)中のR11で表されるアリール基と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(G1)中、R41で表されるアルコキシ基は、式(S1)中のR11で表されるアルコキシ基と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(G1)中、R41で表されるアルキルチオ基の構造中のアルキル基は、式(S1)中のR11で表されるアルキル基と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(G1)中、R41で表されるアリールチオ基の構造中のアリール基は、式(S1)中のR11で表されるアリール基と同義であり、好ましい態様も同様である。
ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はトリフルオロメチル基が好ましく、
ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールチオ基、又はトリフルオロメチル基がより好ましい。
n41としては、0〜2の整数が好ましく、0又は1がより好ましい。
n41が2〜5の整数である場合、複数存在するR41は、同一であっても異なっていてもよい。
パラトルエンスルホン酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、又はヘキサフルオロリン酸イオンが好ましく、
テトラフルオロホウ酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、又はヘキサフルオロリン酸イオンがより好ましく、
トリフルオロメタンスルホン酸イオン又はヘキサフルオロリン酸イオンが更に好ましい。
式(G2)中のR52及びn52は、それぞれ、式(G1)中のR41及びn41と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(G2)中のR53及びn53は、それぞれ、式(G1)中のR41及びn41と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(G2)中のX−は、式(G2)中のX−と同義であり、好ましい態様も同様である。
この場合、特定粒子に含まれる光酸発生剤中に占める式(G2)で表される化合物の割合は、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上であり、更に好ましくは80質量%以上である。
特定粒子は、更に、下記式(SA)で表される化合物である増感助剤を少なくとも1種含むことが好ましい。
これにより、画像の精細さがより向上する。
この理由は、光酸発生剤の分解効率がより向上するためと考えられる。
R61で表される炭素数1〜20の炭化水素基における炭素数としては、1〜12が好ましく、1〜6がより好ましい。
式(SA)中のR62で表されるアルキル基の好ましい態様は、式(S1)中のR11で表されるアルキル基の好ましい態様と同様である。
式(SA)中のR62で表されるアリール基の好ましい態様は、式(S1)中のR11で表されるアリール基の好ましい態様と同様である。
式(SA)中のR62で表されるアルコキシ基の好ましい態様は、式(S1)中のR11で表されるアルコキシ基の好ましい態様と同様である。
n62としては、0〜2の整数が好ましく、0又は1がより好ましい。
n62が2〜4の整数である場合、複数存在するR41は、同一であっても異なっていてもよい。
特定粒子は、特定ポリマー(即ち、アニオン基を有するポリマー)を少なくとも1種含む。
アニオン基の好ましい態様については前述のとおりである。
特定ポリマーが有するアニオン基は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
粒子中アニオン価Aは、中和滴定、構造解析等の公知の方法によって求めることができる。
以下に、測定方法の一例として、中和滴定の1種である電位差滴定法による粒子中アニオン価Aの測定方法を示す。
測定装置としては特に制限されず、例えば、京都電子工業(株)の電位差自動滴定装置(型番:AT−510)を好適に用いることができる。以下では、アニオン基がカルボキシラト基(−COO−基)である場合を例に挙げて説明する。
まず、粒子中アニオン価Aの測定対象であるインクから、特定粒子及び水以外の成分を取り除き、特定粒子の水分散物を準備する。
準備した水分散物50gに対し、80000rpm(revolutions per minute;以下同じ)、40分の条件の遠心分離を施す。遠心分離によって生じた上澄み液を除去し、沈殿物(特定粒子)を回収する。
容器に、回収した特定粒子を約0.5g秤量し、秤量値Wa(g)を記録する。次いで、酢酸60mLを添加し、秤量した特定粒子を希釈することにより、粒子中アニオン価Aの測定用試料を得る。
得られた測定用試料に対し、滴定液として0.1N(=0.1mol/L)過塩素酸酢酸溶液を用いて滴定を行い、当量点までに要した滴定液量をFa(mL)として記録する。滴定において複数の当量点が得られた場合は、複数の当量点までに要した複数の滴定液量のうちの最大値をFaとする。Fa(mL)と過塩素酸酢酸溶液の規定度(0.1mol/L)との積が、特定粒子中に含まれるアニオン基(即ち、−COO−基)の量に相当する。
Fa(mL)、過塩素酸酢酸溶液の規定度(0.1mol/L)、及び秤量値Wa(g)に基づき、下記式により、粒子中アニオン価A(mmol/g)を求めることができる。
粒子中アニオン価A(mmol/g)
=特定粒子1g当たりに含まれる−COO−基の量(mmol/g)
=Fa(mL)×過塩素酸酢酸溶液の規定度(0.1mol/L)/Wa(g)
特定ポリマーのアニオン価は、例えば0.10mmol/g〜1.00mmol/gであり、好ましくは0.20mmol/g〜0.60mmol/gである。
酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、硫酸基、ホスホン酸基、リン酸基等が挙げられる。
酸基を有する態様の特定ポリマー(即ち、酸基及びアニオン基を有するポリマー)は、例えば、特定ポリマーの原料としての酸基を有するポリマー(以下、「原料ポリマー」ともいう)が中和されることによって形成される。原料ポリマーの中和により、原料ポリマーの酸基(例えば−COOH基)の一部が中和され、中和された酸基であるアニオン基(例えば−COO−基)と、中和されていない酸基(例えば−COOH基)と、を有する態様の特定ポリマーが形成される(後述の実施例参照)。
中和剤としては、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)、有機アミン(例えば、トリエチルアミン等)等が挙げられる。
原料ポリマーの中和(即ち、アニオン基を有する特定ポリマーの形成)は、特定粒子の形成過程で行ってもよいし(後述の実施例参照)、特定粒子を形成する前に行ってもよい。
原料ポリマーの中和(即ち、アニオン基を有する特定ポリマーの形成)を、特定粒子の形成過程で行う場合(例えば後述の実施例参照)、特定粒子の中和度は、特定ポリマーの中和度と一致するとみなすことができる。
特定粒子の中和度の測定方法の一例として、粒子中アニオン価Aの測定方法の一例として説明した、中和滴定(詳細には電位差滴定法)による測定方法が挙げられる。以下では、アニオン基がカルボキシラト基(−COO−基)であり、酸基がカルボキシ基(−COOH)である場合を例に挙げて説明する。
準備した水分散物50gに対し、80000rpm、40分の条件の遠心分離を施す。遠心分離によって生じた上澄み液を除去し、沈殿物(特定粒子)を回収する。
容器1に、回収した特定粒子を約0.5g秤量し、秤量値W1(g)を記録する。次いで、テトラヒドロフラン(THF)54mL及び蒸留水6mLの混合液を添加し、秤量した特定粒子を希釈することにより中和度測定用試料1を得る。
得られた中和度測定用試料1に対し、滴定液として0.1N(=0.1mol/L)水酸化ナトリウム水溶液を用いて滴定を行い、当量点までに要した滴定液量をF1(mL)として記録する。滴定において複数の当量点が得られた場合は、複数の当量点までに要した複数の滴定液量のうちの最大値を、F1(mL)とする。F1(mL)と水酸化ナトリウム水溶液の規定度(0.1mol/L)との積が、特定粒子中に含まれる酸基(即ち、−COOH基)の量に相当する。
また、容器2に、回収した特定粒子を約0.5g秤量し、秤量値W2(g)を記録する。次いで、酢酸60mLを添加し、秤量した特定粒子を希釈することにより中和度測定用試料2を得る。
得られた中和度測定用試料2に対し、滴定液として0.1N(=0.1mol/L)過塩素酸酢酸溶液を用いて滴定を行い、当量点までに要した滴定液量をF2(mL)として記録する。滴定において複数の当量点が得られた場合は、複数の当量点までに要した複数の滴定液量のうちの最大値を、F2(mL)とする。F2(mL)と過塩素酸酢酸溶液の規定度(0.1mol/L)との積が、特定粒子中に含まれるアニオン基(即ち、−COO−基)の量に相当する。
「F1(mL)」及び「F2(mL)」の測定値に基づき、下記の式に従って、特定粒子の中和度(%)を求める。
F1(mL)×水酸化ナトリウム水溶液の規定度(0.1mol/L)/W1(g)+F2(mL)×過塩素酸酢酸溶液の規定度(0.1mol/L)/W2(g) = 特定粒子1g当たりに含まれる、−COOH基及び−COO−基の総量(mmol/g) … (1)
F2(mL)×過塩素酸酢酸溶液の規定度(0.1mol/L)/W2(g) = 特定粒子1g当たりに含まれる−COO−基の量(mmol/g) … (2)
特定粒子の中和度(%) = (2)/(1)×100
特定ポリマーは、アニオン基を有する限りにおいて特に制限はなく、どのような構造を有するポリマーであってもよい。
特定ポリマーとして、好ましくは、ウレタンポリマー、ウレアポリマー、又は(メタ)アクリルポリマーである。
これらのポリマーは、いずれも強固な構造を有する。
従って、特定ポリマーが、ウレタンポリマー、ウレアポリマー、又は(メタ)アクリルポリマーである場合には、画像の硬度及び引っかき耐性がより向上する。
本明細書において、ウレアポリマーとは、ウレア基を含むポリマー(但し、前述のウレタンポリマー又は(メタ)アクリルポリマーに該当するポリマーを除く)を意味する。
本明細書において、(メタ)アクリルポリマーとは、1種の(メタ)アクリレートの単独重合体、2種以上の(メタ)アクリレートの共重合体、又は、1種以上の(メタ)アクリレートと1種以上の他のモノマーとの共重合体を意味する。
ウレタンポリマーの概念には、ウレタン基とウレア基との両方を含むポリマー(いわゆるウレタンウレアポリマー)も包含される。
(メタ)アクリルポリマーの概念には、ウレタン基及びウレア基の少なくとも一方を含む(メタ)アクリルポリマーも包含される。
特定ポリマーは、画像の硬度及び引っかき耐性をより向上させる観点から、ウレタンポリマー又はウレアポリマーであることが好ましい。
特定ポリマーが、三次元架橋構造を有する架橋ポリマーである場合には、特定粒子がより強固となり、その結果、画像の硬度及び引っかき耐性がより向上する。
架橋ポリマーが有し得る三次元架橋構造については、国際公開第2016/052053号に記載の三次元架橋構造を参照してもよい。
鎖状ポリマーは、
2官能のイソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種と2つの活性水素基を有する化合物及び水からなる群から選択される少なくとも1種との反応生成物であるか、又は、
2官能のイソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種と2つの活性水素基を有する化合物及び水からなる群から選択される少なくとも1種とその他の化合物との反応生成物であることが好ましい。
例えば、2官能のイソシアネート化合物とジオール化合物との反応により、ウレタン基が形成される。
また、2官能のイソシアネート化合物とジアミン化合物との反応により、ウレア基が形成される。
また、2官能のイソシアネート化合物と水との反応により、ウレア基が形成される。
後述する重合性基導入用化合物のうち、活性水素基を1つのみ含む化合物;
後述する重合性基を導入したイソシアネート化合物のうち、イソシアネート基を1つのみ含む化合物;
後述する親水性基導入用化合物のうち、活性水素基を1つのみ含む化合物;
後述する親水性基を導入したイソシアネート化合物のうち、イソシアネート基を1つのみ含む化合物;
等が挙げられる。
架橋ポリマーは、3官能以上のイソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種と2つ以上の活性水素基を有する化合物及び水からなる群から選択される少なくとも1種との反応生成物の構造を含むことが好ましい。
この場合において、架橋ポリマーは、更に、3官能以上のイソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種と2つ以上の活性水素基を有する化合物及び水からなる群から選択される少なくとも1種とその他の化合物との反応生成物の構造を含んでいてもよい。
後述する重合性基導入用化合物のうち、活性水素基を1つのみ含む化合物;
後述する重合性基を導入したイソシアネート化合物のうち、イソシアネート基を1つのみ含む化合物;
後述する親水性基導入用化合物のうち、活性水素基を1つのみ含む化合物;
後述する親水性基を導入したイソシアネート化合物のうち、イソシアネート基を1つのみ含む化合物;
等が挙げられる。
また、架橋ポリマーを形成するための2つ以上の活性水素基を有する化合物としては、3官能以上のポリオール化合物、3官能以上のポリアミン化合物、及び3官能以上のポリチオール化合物も挙げられる。
3つ以上の活性水素基を有する化合物と反応させる2官能のイソシアネート化合物のモル数(分子数)は、3つ以上の活性水素基を有する化合物における活性水素基のモル数(活性水素基の当量数)に対し、0.6倍以上が好ましく、0.6倍〜5倍がより好ましく、0.6倍〜3倍が更に好ましく、0.8倍〜2倍が更に好ましい。
アダクト型の3官能以上のイソシアネート化合物の市販品としては、タケネート(登録商標)D−102、D−103、D−103H、D−103M2、P49−75S、D−110N、D−120N、D−140N、D−160N(以上、三井化学(株))、デスモジュール(登録商標)L75、UL57SP(住化バイエルウレタン(株))、コロネート(登録商標)HL、HX、L(日本ウレタンポリマー(株))、P301−75E(旭化成(株))等が挙げられる。
イソシアヌレート型の3官能以上のイソシアネート化合物の市販品としては、タケネート(登録商標)D−127N、D−170N、D−170HN、D−172N、D−177N(以上、三井化学(株))、スミジュールN3300、デスモジュール(登録商標)N3600、N3900、Z4470BA(以上、住化バイエルウレタン(株))、コロネート(登録商標)HX、HK(以上、日本ウレタンポリマー(株))、デュラネート(登録商標)TPA−100、TKA−100、TSA−100、TSS−100、TLA−100、TSE−100(以上、旭化成(株))等が挙げられる。
ビウレット型の3官能以上のイソシアネート化合物の市販品としては、タケネート(登録商標)D−165N、NP1100(以上、三井化学(株))、デスモジュール(登録商標)N3200(住化バイエルウレタン(株))、デュラネート(登録商標)24A−100(旭化成(株))等が挙げられる。
この態様において、MCの全固形分量に対する分散剤の量の比(以下、質量比〔分散剤/MC固形分〕ともいう)としては、0.005〜1.000であることが好ましく、0.05〜0.7であることがより好ましい。
質量比〔分散剤/MC固形分〕が0.005以上であると、特定粒子の分散安定性がより向上する。
質量比〔分散剤/MC固形分〕が1.000以下であると、画像の硬度がより向上する。
特定ポリマーの重量平均分子量(Mw)としては、インクの分散安定性(即ち、特定粒子の分散安定性)の観点から、5000以上であることが好ましく、7000以上であることがより好ましく、8000以上であることが更に好ましい。
特定ポリマーのMwの上限には特に制限はない。特定ポリマーのMwの上限としては、例えば、150000、100000、70000、50000が挙げられる。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定は、測定装置として、HLC(登録商標)−8020GPC(東ソー(株))を用い、カラムとして、TSKgel(登録商標)Super Multipore HZ−H(4.6mmID×15cm、東ソー(株))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、測定条件としては、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検出器を用いて行う。
検量線は、東ソー(株)の「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、及び「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。
特定ポリマーの含有量が、特定粒子の全固形分量に対して10質量%以上であると、インクの分散安定性(即ち、特定粒子の分散安定性)がより向上する。
特定ポリマーの含有量は、特定粒子の全固形分量に対し、100質量%となることもあり得るが、80質量%以下が好ましく、70質量%以下であることがより好ましく、50質量%以下であることが特に好ましい。
特定ポリマーは、重合性基を少なくとも1種有していてもよい。
特定ポリマーが重合性基を有する場合には、特定増感剤及び光酸発生剤の作用によってインク膜を増粘させた後、増粘したインク膜を、重合性基の作用によって硬化させることができる。
これにより、画像の硬度及び引っかき耐性が更に向上する。
光重合性基としては、ラジカル重合性基が好ましく、エチレン性二重結合を含む基がより好ましく、(メタ)アクリロイル基、アリル基、スチリル基、又はビニル基が更に好ましい。ラジカル重合性基としては、ラジカル重合反応性及び形成される膜の硬度の観点から、(メタ)アクリロイル基が特に好ましい。
熱重合性基としては、エポキシ基、オキセタニル基、アジリジニル基、アゼチジニル基、ケトン基、アルデヒド基、又はブロックイソシアネート基が好ましい。
特定ポリマーは、重合性基を1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。
特定ポリマーが重合性基を有することは、例えば、フーリエ変換赤外線分光測定(FT−IR)分析によって確認することができる。
特定ポリマーが重合性基を有する場合、特定ポリマーへの重合性基の導入は、重合性基導入用化合物を用いて行うことができる。
重合性基導入用化合物としては、重合性基及び活性水素基を有する化合物を用いることができる。
重合性基導入用化合物としては、1つ以上の重合性基及び2つ以上の活性水素基を有する化合物を用いることが好ましい。
重合性基導入用モノマーは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
L1LcmZn (ma)
L1は、2価以上の脂肪族基、2価以上の芳香族基、2価以上の複素環基、−O−、−S−、−NH−、−N<、−CO−、−SO−、−SO2−又はそれらの組合せであることが好ましい。
m及びnは、それぞれ独立に、1〜50であることが好ましく、2〜20であることがより好ましく、3〜10であることがさらに好ましく、3〜5であることがとくに好ましい。
Lcで表される1価のエチレン性不飽和基としては、アリル基、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等を挙げることができる。
Zで表される活性水素基は、水酸基又は1級アミノ基であることがより好ましく、水酸基であることがさらに好ましい。
特定ポリマーが重合性基を有する場合、特定ポリマーへの重合性基の導入は、重合性基を導入したイソシアネート化合物を用いて行うこともできる。
重合性基を導入したイソシアネート化合物としては、
上述した重合性基導入用化合物の少なくとも1種と、2官能のイソシアネート化合物の少なくとも1種と、の反応生成物;
上述した重合性基導入用化合物の少なくとも1種と、3官能以上のイソシアネート化合物の少なくとも1種と、の反応生成物;
上述した重合性基導入用化合物の少なくとも1種と、2官能のイソシアネート化合物の少なくとも1種と、3官能以上のポリオール化合物、3官能以上のポリアミン化合物、及び3官能以上のポリチオール化合物からなる群から選択される少なくとも1種と、の反応生成物;
等が挙げられる。
前述した原料ポリマー(即ち、中和されて特定ポリマーとなる、酸基を有するポリマー)は、酸基導入用化合物を用いて形成することができる。
酸基導入用化合物としては、酸基及び活性水素基を有する化合物を用いることができる。
酸基導入用化合物としては、1つ以上の酸基及び2つ以上の活性水素基を有する化合物を用いることが好ましい。
酸基導入用化合物としては、上記のα−アミノ酸以外にも、以下の具体例も挙げられる。
即ち、アニオン基導入用化合物を用いることにより、原料モノマーを経由せず、特定モノマー(アニオン基を有するポリマー)を直接的に製造することもできる。
原料モノマーへの酸基の導入は、酸基を導入したイソシアネート化合物を用いて行うこともできる。
酸基を導入したイソシアネート化合物としては、
上述した酸基導入用化合物の少なくとも1種と、2官能のイソシアネート化合物の少なくとも1種と、の反応生成物;
上述した酸基導入用化合物の少なくとも1種と、3官能以上のイソシアネート化合物の少なくとも1種と、の反応生成物;
上述した酸基導入用化合物の少なくとも1種と、2官能のイソシアネート化合物の少なくとも1種と、3官能以上のポリオール化合物、3官能以上のポリアミン化合物、及び3官能以上のポリチオール化合物からなる群から選択される少なくとも1種と、の反応生成物;
等が挙げられる。
特定モノマーへの酸基の導入は、アニオン基を導入したイソシアネート化合物を用いて行うこともできる。
アニオン基を導入したイソシアネート化合物としては、
上述したアニオン基導入用化合物の少なくとも1種と、2官能のイソシアネート化合物の少なくとも1種と、の反応生成物;
上述したアニオン基導入用化合物の少なくとも1種と、3官能以上のイソシアネート化合物の少なくとも1種と、の反応生成物;
上述したアニオン基導入用化合物の少なくとも1種と、2官能のイソシアネート化合物の少なくとも1種と、3官能以上のポリオール化合物、3官能以上のポリアミン化合物、及び3官能以上のポリチオール化合物からなる群から選択される少なくとも1種と、の反応生成物;
等が挙げられる。
特定ポリマー又は原料ポリマーは、ノニオン性基を有していてもよい。
ノニオン性基としては、ポリエーテル構造を有する基が挙げられ、ポリアルキレンオキシ基を含む1価の基が好ましい。
ノニオン性基導入用化合物としては、ポリエーテル構造を有する化合物が好ましく、ポリオキシアルキレン基を有する化合物がより好ましい。
ノニオン性基を導入したイソシアネート化合物の具体例としては、トリメチロールプロパン(TMP)とm−キシリレンジイソシアネート(XDI)とポリエチレングリコールモノメチルエーテル(EO)との付加物(例えば、三井化学株式会社製のタケネート(登録商標)D−116N)が挙げられる。
特定粒子は、重合性モノマーを含んでもよい。
特定粒子が重合性モノマーを含む場合には、特定増感剤及び光酸発生剤の作用によってインク膜を増粘させた後、増粘したインク膜を、重合性モノマーの作用によって硬化させることができる。
これにより、画像の硬度及び引っかき耐性が更に向上する。
特定粒子が重合性モノマーを含む場合、特定粒子に含まれる重合性モノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
光重合性モノマーは、光の照射によって重合する性質を有する。光重合性モノマーとしては、ラジカル重合性モノマーが好ましい。
熱重合性モノマーは、加熱又は赤外線の照射によって重合する性質を有する。
本開示のインクによって形成されたインク膜の硬化は、本開示のインクが光硬化性のインクである場合には、インク膜に対して光照射を施すことによって行うことができ(後述の硬化工程A参照)、本開示のインクが熱硬化性のインクである場合には、インク膜に対して加熱又は赤外線照射を施すことによって行うことができる(後述の加熱工程又は硬化工程B参照)。
これにより、光の照射による画像の硬化性がより向上するので、画像の引っ掻き耐性がより向上する。
また、特定粒子が、重合性モノマーとして熱重合性モノマーを含む場合、特定粒子は、更に、後述する、光熱変換剤及び熱硬化促進剤の少なくとも一方を含んでもよい。
光重合性モノマーとしては、ラジカル重合性モノマー及びカチオン重合性モノマーが挙げられ、ラジカル重合性モノマーが好ましい。
ラジカル重合性モノマーは、分子構造中にラジカル重合性基を有する。
ラジカル重合性モノマーのラジカル重合性基の好ましい態様は、前述の、特定ポリマーが有し得るラジカル重合性基の好ましい態様と同様である。
ラジカル重合性モノマーは、エチレン性不飽和基を有する化合物が好ましい。
特定粒子がラジカル重合性モノマーを含む場合、特定粒子は、ラジカル重合性モノマーを1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
また、3官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、エトキシ化ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、プロポキシ化グリセリントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、及びプロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレートから選ばれる少なくとも1種が好ましい。
2官能以下のラジカル重合性モノマーと3官能以上のラジカル重合性モノマーとの組合せとしては、2官能のアクリレート化合物と3官能のアクリレート化合物との組合せ、2官能のアクリレート化合物と5官能のアクリレート化合物との組み合わせ、単官能のアクリレート化合物と4官能のアクリレート化合物との組み合わせなどが挙げられる。
環状ラジカル重合性モノマーとしては、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート、等が挙げられる。
また、以下で説明する、2官能以上の環状ラジカル重合性モノマーも挙げられる。
2官能以上の環状ラジカル重合性モノマーとしては、
トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、
ビスフェノールAエチレンオキシド(EO)付加物ジ(メタ)アクリレート、
ビスフェノールAプロピレンオキシド(PO)付加物ジ(メタ)アクリレート、
エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、
アルコキシ化ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、
アルコキシ化シクロヘキサノンジメタノールジ(メタ)アクリレート、
シクロヘキサノンジメタノールジ(メタ)アクリレート、等が挙げられる。
カチオン重合性モノマーとしては、少なくとも1つのオレフィン、チオエーテル、アセタール、チオキサン、チエタン、アジリジン、N複素環、O複素環、S複素環、P複素環、アルデヒド、ラクタム、又は環状エステル基を有する化合物が好ましい。
カチオン重合性モノマーとしては、J. V. Crivelloらの「Advances in Polymer Science」, 62, pages 1 to 47 (1984)、Leeらの「Handbook of Epoxy Resins」, McGraw Hill Book Company, New York (1967) 、及びP. F. Bruinsらの「Epoxy Resin Technology」,(1968)に記載の化合物を用いてもよい。
光重合性モノマーの市販品の例としては、AH−600(2官能)、AT−600(2官能)、UA−306H(6官能)、UA−306T(6官能)、UA−306I(6官能)、UA−510H(10官能)、UF−8001G(2官能)、DAUA−167(2官能)、ライトアクリレートNPA(2官能)、ライトアクリレート3EG−A(2官能)(以上、共栄社化学(株))、SR339A(PEA、単官能)、SR506(IBOA、単官能)、CD262(2官能)、SR238(HDDA、2官能)、SR341(3MPDDA、2官能)、SR508(2官能)、SR306H(2官能)、CD560(2官能)、SR833S(2官能)、SR444(3官能)、SR454(3官能)、SR492(3官能)、SR499(3官能)、CD501(3官能)、SR502(3官能)、SR9020(3官能)、CD9021(3官能)、SR9035(3官能)、SR494(4官能)、SR399E(5官能)(以上、サートマー社)、A−NOD−N(NDDA、2官能)、A−DOD−N(DDDA、2官能)、A−200(2官能)、APG−400(2官能)、A−BPE−10(2官能)、A−BPE−20(2官能)、A−9300(3官能)、A−9300−1CL(3官能)、A−TMPT(3官能)、A−TMM−3L(3官能)、A−TMMT(4官能)、AD−TMP(4官能)(以上、新中村化学工業(株))、UV−7510B(3官能)(日本合成化学(株))、KAYARAD DPCA−30(6官能)、KAYARAD DPEA−12(6官能)(以上、日本化薬(株))等が挙げられる。
その他、重合性モノマーとしては、NPGPODA(ネオペンチルグリコールプロピレンオキシド付加物ジアクリレート)、SR531、SR285、SR256(以上、サートマー社)、A−DHP(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、新中村化学工業(株))、アロニックス(登録商標)M−156(東亞合成(株))、V−CAP(BASF社)、ビスコート#192(大阪有機化学工業(株))等の市販品を好適に用いることができる。
これらの市販品の中でも、特に環状構造を有する光重合性モノマーである、SR506、SR833S、A−9300、又はA−9300−CLが好ましく、SR833Sが特に好ましい。
熱重合性モノマーは、加熱もしくは赤外線の照射によって重合可能な重合性モノマーの群から選択できる。熱重合性モノマーとしては、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物、アジリジン化合物、アゼチジン化合物、ケトン化合物、アルデヒド化合物、ブロックイソシアネート化合物、等が挙げられる。
多塩基酸のポリグリシジルエステル、ポリオールのポリグリシジルエーテル、ポリオキシアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル、芳香族ポリオールのポリグリシジルエステル、ウレタンポリエポキシ化合物、ポリエポキシポリブタジエン等の3官能以上のエポキシ化合物などが挙げられる。
エポキシ化合物の市販品としては、EPICLON(登録商標)840(DIC社)が挙げられる。
イソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルイルジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート三量体、トリメチルへキシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、タケネート(登録商標;三井化学社)、デュラネート(登録商標;旭化成社)、Bayhydur(登録商標;バイエルAG社)などの市販のイソシアネート、又はこれらを組み合わせた二官能以上のイソシアネートが好ましい。
特定粒子は、ラジカル重合開始剤の少なくとも1種を含んでいてもよい。
本明細書において、ラジカル重合開始剤とは、光を吸収してラジカルを生成する化合物を意味する。
但し、光を吸収してラジカルを生成する化合物であって、かつ、前述の光酸発生剤にも該当する化合物は、本明細書にいうラジカル重合開始剤の概念には含まれない。
詳細には、特定粒子がラジカル重合性モノマーを含むこと、及び、特定ポリマーがラジカル重合性基を有することの少なくとも一方を満足し、かつ、特定粒子がラジカル重合開始剤を含む場合、1つの特定粒子が、ラジカル重合性基(詳細には、ラジカル重合性モノマー中のラジカル重合性基及び又は特定ポリマー中のラジカル重合性基)と、ラジカル重合開始剤と、の両方を有することとなる。このため、ラジカル重合性基とラジカル重合開始剤との距離が近くなるので、従来の光硬化性組成物を用いた場合と比較して、膜の硬化感度(以下、単に「感度」ともいう。)が向上する。このため、形成された画像の硬度及び引っかき耐性がより向上する。
上述の、高感度ではあるが水への分散性が低い又は溶解性が低いために用いることが難しかったラジカル重合開始剤として、具体的には、後述のカルボニル化合物及びアシルホスフィンオキシド化合物が挙げられ、アシルホスフィンオキシド化合物が好ましい。
このように、本開示のインクは、水に対する溶解性が低い物質を特定粒子に含ませることにより、水系の組成物である本開示のインク中に含有させることができる。このことも本開示のインクの利点の一つである。
これらの中でも、感度向上の観点及びLED光への適合性の観点等から、内包光重合開始剤としては、(b)アシルホスフィンオキシド化合物が好ましく、モノアシルホスフィンオキシド化合物(特に好ましくは、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキシド)、又は、ビスアシルホスフィンオキシド化合物(特に好ましくは、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シド)がより好ましい。
LED光の波長としては、355nm、365nm、385nm、395nm、又は405nmが好ましい。
特定粒子が重合性モノマーとして熱重合性モノマーを含む場合、特定粒子は、光熱変換剤の少なくとも1種を含んでいてもよい。
光熱変換剤は、赤外線等を吸収して発熱し、熱重合性モノマーを重合硬化させる化合物である。光熱変換剤としては、公知の化合物を用いることができる。
特定粒子が重合性モノマーとして熱重合性モノマーを含む場合、特定粒子は、熱硬化促進剤の少なくとも1種を含んでいてもよい。
熱硬化促進剤は、熱重合性モノマーの熱硬化反応を触媒的に促進する化合物である。
これにより、吐出安定性がより向上し、かつ、画像と基材との密着性がより向上する。
特定粒子の全固形分量がインクの全量に対して1質量%以上であると、画像と基材との密着性がより向上する。
また、特定粒子の全固形分量がインクの全量に対して50質量%以下であると、インクの分散安定性がより向上する。
本明細書中において、「体積平均分散粒子径」は、光散乱法によって測定された値を指す。光散乱法による特定粒子の体積平均分散粒子径の測定は、例えば、LA−960((株)堀場製作所)を用いて行う。
本開示のインクは、水を含有する。
水は、特定粒子(分散質)に対する分散媒である。
本開示のインク中の水の含有量には特に制限はないが、水の含有量は、インクの全量に対し、好ましくは10質量%〜99質量%であり、より好ましくは20質量%〜95質量%であり、さらに好ましくは30質量%〜90質量%であり、特に好ましくは50質量%〜90質量%である。
本開示のインクは、色材を少なくとも1種含有するインク(いわゆる「着色インク」)であってもよいし、色材を含有しないインク(いわゆる「クリアインク」)であってもよい。
インクが色材を含有する場合、色材は、特定粒子の外部に含有されること(即ち、特定粒子が色材を含まないこと)が好ましい。
色材としては、特に制限はなく、顔料、水溶性染料、分散染料等の公知の色材から任意に選択して使用することができる。この中でも、耐候性に優れ、色再現性に富む点から、顔料を含むことがより好ましい。
有機顔料及び無機顔料としては、例えば、黄色顔料、赤色顔料、マゼンタ顔料、青色顔料、シアン顔料、緑色顔料、橙色顔料、紫色顔料、褐色顔料、黒色顔料、白色顔料等が挙げられる。
また、色材として顔料を用いる場合には、顔料として、顔料粒子表面に親水性基を有する自己分散顔料を用いてもよい。
色材及び顔料分散剤については、特開2014−040529号公報の段落0180〜0200、国際公開第2016/052053号の段落0122〜0129を適宜参照することができる。
本開示のインクは、必要に応じて、上記で説明した以外のその他の成分を含有していてもよい。
その他の成分は、特定粒子に含まれていてもよいし、特定粒子に含まれていなくてもよい。
本開示のインクは、有機溶剤を含有していてもよい。
本開示のインクが有機溶剤を含有すると、画像と基材との密着性がより向上し得る。
本開示のインクが有機溶剤を含有する場合、有機溶剤の含有量は、インクの全量に対して、0.1質量%〜10質量%であることが好ましく、0.1質量%〜5質量%であることがより好ましい。
有機溶剤の具体例は、以下のとおりである。
・アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等)
・多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール、2−メチルプロパンジオール等)
・多価アルコールエーテル類(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等)
・アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)
・アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)
・複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、γ−ブチロラクトン等)
・スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)
・スルホン類(例えば、スルホラン等)
・その他(尿素、アセトニトリル、アセトン等)
また、本開示のインクは、画像の硬度、画像と基材との密着性、及びインクの吐出安定性の観点から、必要に応じ、特定粒子の外部に、重合性モノマー、光重合開始剤、樹脂等を含有していてもよい。
これらの成分については、例えば、国際公開第2016/052053号の段落0134〜0157を参照することができる。
本開示のインクは、インクを25℃〜50℃とした場合に、粘度が、3mPa・s〜15mPa・sであることが好ましく、3mPa・s〜13mPa・sであることがより好ましい。特に、本開示のインクは、インクを25℃とした場合における粘度が、50mPa・s以下であることが好ましい。インクの粘度が上記の範囲であると、より高い吐出安定性を実現できる。
なお、インクの粘度は、粘度計を用いて測定される値である。
粘度計としては、例えば、VISCOMETER TV−22(東機産業(株))を用いることができる。
形態1は、光硬化性のインクであって、特定粒子が光重合性モノマー(好ましくはラジカル重合性モノマー。以下同じ。)を含み、特定ポリマーが鎖状ポリマーである形態である。
形態1において、鎖状ポリマーのMwは5000以上であることが好ましい。鎖状ポリマーのMwのより好ましい範囲については、前述の特定ポリマーの分子量の好ましい範囲を参照できる。
形態1において、光重合性モノマーの分子量は、100〜4000であることが好ましい。光重合性モノマーの分子量のより好ましい範囲については、前述の重合性モノマーの分子量のより好ましい範囲を参照できる。
形態2は、光硬化性のインクであって、特定粒子が光重合性モノマー(好ましくはラジカル重合性モノマー。以下同じ。)を含み、特定ポリマーが架橋ポリマーである形態である。
形態2としては、特定粒子が、三次元架橋構造を有する架橋ポリマーからなるシェルと、光重合性モノマーを含むコアと、を含むマイクロカプセルであることが好ましい。
形態2において、光重合性モノマーの分子量は、100〜4000であることが好ましい。光重合性モノマーの分子量のより好ましい範囲については、前述の重合性モノマーの分子量のより好ましい範囲を参照できる。
形態3は、熱硬化性のインクであって、特定粒子が熱重合性モノマーを含み、特定ポリマーが鎖状ポリマーである形態である。
形態3において、鎖状ポリマーのMwは5000以上であることが好ましい。鎖状ポリマーのMwのより好ましい範囲については、前述の特定ポリマーの分子量の好ましい範囲を参照できる。
形態3において、熱重合性モノマーの分子量は、100〜4000であることが好ましい。熱重合性モノマーの分子量のより好ましい範囲については、前述の重合性モノマーの分子量のより好ましい範囲を参照できる。
形態4は、熱硬化性のインクであって、特定粒子が熱重合性モノマーを含み、特定ポリマーが架橋ポリマーである形態である。
形態4としては、特定粒子が、三次元架橋構造を有する架橋ポリマーからなるシェルと、熱重合性モノマーを含むコアと、を含むマイクロカプセルであることが好ましい。
形態4において、熱重合性モノマーの分子量は、100〜4000であることが好ましい。熱重合性モノマーの分子量のより好ましい範囲については、前述の重合性モノマーの分子量のより好ましい範囲を参照できる。
本開示のインクを製造する方法には特に制限はないが、以下の一例(製法A)が挙げられる。
製法Aは、有機溶剤、酸基を有するポリマー(原料ポリマー)、光酸発生剤、及び特定増感剤を含む油相成分と、水及び中和剤を含む水相成分と、を混合し、乳化させることにより、特定粒子を形成する工程を有する。
詳細には、特定粒子を形成する工程では、原料ポリマーの酸基の一部が中和されてアニオン基が生成されることにより、アニオン基を有するポリマー(即ち、特定ポリマー)が形成され、かつ、形成された特定ポリマーと光酸発生剤と特定増感剤とを含む特定粒子が形成される。
水相成分中の水は、製造されるインクにおける分散媒として機能する。
有機溶剤は、特定粒子の形成過程において、また、特定粒子の形成後において、その少なくとも一部が除去されることが好ましい。
製法Aにより光硬化性のインクを製造する場合には、油相成分に、例えば、
ラジカル重合開始剤と、
ラジカル重合性モノマー、ラジカル重合性基を有する原料モノマー、及びラジカル重合性基を有する特定モノマーからなる群から選択される少なくとも1種と、
を含ませる。
製法Aにより熱硬化性のインクを製造する場合には、油相成分に、例えば、熱重合性モノマーを含ませる。
中和剤の好ましい態様は、前述したとおりである。
水相成分は、水及び中和剤以外の成分を含んでもよい。
製法Aに用いられ得る各成分の使用量の好ましい範囲については、既述の「インク」の項を参照できる。この参照の際、既述の「インク」の項における、「含有量」及び「特定粒子の全固形分量」は、それぞれ、「使用量」及び「油相成分及び水相成分から有機溶剤及び水を除いた全量」と読み替える。
乳化における分散機の回転数は、例えば、5000rpm〜20000rpmであり、好ましくは10000rpm〜15000rpmである。
乳化における回転時間は、例えば、1分間〜120分間であり、好ましくは3分間〜60分間であり、より好ましくは3分間〜30分間であり、更に好ましくは5分間〜15分間である。
乳化を加熱下で行うことにより、特定粒子をより効率よく形成できる。
また、乳化を加熱下で行うことにより、油相成分中の有機溶剤の少なくとも一部を、混合物中から除去し易い。
乳化を加熱下で行う場合の加熱温度としては、35℃〜70℃が好ましく、40℃〜60℃がより好ましい。
特定粒子を形成する工程が乳化工程と加熱工程とを含む態様では、特に加熱工程において、特定粒子をより効率よく形成できる。
また、特定粒子を形成する工程が乳化工程と加熱工程とを含む態様では、特に加熱工程において、油相成分中の有機溶剤の少なくとも一部を、混合物中から除去し易い。
加熱工程における加熱温度としては、35℃〜70℃が好ましく、40℃〜60℃がより好ましい。
加熱工程における加熱時間は、6時間〜50時間が好ましく、12時間〜40時間がより好ましく、15時間〜35時間が更に好ましい。
その他の工程としては、特定粒子を形成する工程後において、その他の成分(顔料等)を添加する工程が挙げられる。
添加されるその他の成分(顔料等)については、インクに含有され得るその他の成分として既に説明したとおりである。
架橋ポリマーを含む特定粒子を含有する態様のインクを製造する方法としては、以下に示す、製法Bも好適である。
製法Bは、油相成分を以下のように変更すること以外は製法Aと同様であり、好ましい態様も同様である。
製法Bにより光硬化性のインクを製造する場合には、油相成分に、例えば、
ラジカル重合開始剤と、
ラジカル重合性モノマー、ラジカル重合性基導入用化合物、及び、ラジカル重合性基を導入したイソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種と、
を含ませる。
製法Bにより熱硬化性のインクを製造する場合には、油相成分に、更に、例えば、熱重合性モノマーを含ませる。
・3官能以上のイソシアネート化合物と、酸基を導入したイソシアネート化合物及び/又は酸基導入用化合物と、水と、の反応による、三次元架橋構造を有しかつ酸基を有する架橋ポリマー(即ち、マイクロカプセルのシェル)の形成反応。
・酸基を導入したイソシアネート化合物、酸基導入用化合物、又は、三次元架橋構造を有しかつ酸基を有する架橋ポリマーにおける酸基の中和反応(即ち、アニオン基の生成反応)。
・三次元架橋構造を有しかつ酸基を有する架橋ポリマー又は三次元架橋構造を有しかつアニオン基を有する架橋ポリマーを含むシェルと、光酸発生剤及び特定増感剤を含むコアと、を含むマイクロカプセルの形成反応。
製法Bにおける油相成分は、マイクロカプセルを分散させるための分散剤を含んでもよい。この場合には、製法Bにおける特定粒子を形成する工程では、特定粒子として、分散剤によって被覆されたマイクロカプセル(即ち、分散剤とマイクロカプセルとの複合体)が形成される。
上述した本開示のインクを用いた画像形成方法の好ましい態様(以下、「画像形成方法X」ともいう)は以下のとおりである。
画像形成方法Xは、基材上に、本開示のインクをインクジェット法によって付与することによりインク膜を形成する工程(以下、「付与工程」ともいう)と、
形成されたインク膜に、光を照射する工程(以下、「光照射工程」ともいう)と、
光が照射されたインク膜を加熱乾燥させて画像を得る工程(以下、「加熱乾燥工程」ともいう)と、
を含む。
画像形成方法Xは、必要に応じその他の工程を有していてもよい。
画像形成方法Xによれば、精細さに優れた画像が形成される。
また、画像形成方法Xによれば、インクの優れた吐出安定性が確保される。
付与工程は、基材上に、本開示のインクをインクジェット法によって付与することによりインク膜を形成する工程である。
基材としては、例えば、紙、プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)がラミネートされた紙、金属板(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等の金属の板)、プラスチックフィルム(例えば、ポリ塩化ビニル(PVC:Polyvinyl Chloride)樹脂、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート(PET:Polyethylene Terephthalate)、ポリエチレン(PE:Polyethylene)、ポリスチレン(PS:Polystyrene)、ポリプロピレン(PP:Polypropylene)、ポリカーボネート(PC:Polycarbonate)、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂等のフィルム)、上述した金属がラミネートされ又は蒸着された紙、上述した金属がラミネートされ又は蒸着されたプラスチックフィルムなどが挙げられる。
テキスタイル基材の素材としては、例えば、綿、絹、麻、羊毛等の天然繊維;ビスコースレーヨン、レオセル等の化学繊維;ポリエステル、ポリアミド、アクリル等の合成繊維;天然繊維、化学繊維、及び合成繊維からなる群から選択される少なくとも2種である混合物;等が挙げられる。テキスタイル基材としては、国際公開第2015/158592号の段落0039〜0042に記載されたテキスタイル基材を用いてもよい。
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。
インクジェット記録装置としては、例えば、インク供給系、温度センサー、加熱手段を含む装置が挙げられる。
インク供給系は、例えば、本開示のインクを含む元タンク、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1pl〜100pl、より好ましくは8pl〜30plのマルチサイズドットを、好ましくは320dpi(dot per inch)×320dpi〜4000dpi×4000dpi、より好ましくは400dpi×400dpi〜1600dpi×1600dpi、さらに好ましくは720dpi×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、dpiとは、2.54cm(1inch)当たりのドット数を表す。
光照射工程は、形成されたインク膜に、光を照射する工程である。
これにより、前述のとおり、光酸発生剤及び特定増感剤の作用によってインク膜が効果的に増粘する。増粘したインク膜を、後述の加熱乾燥工程にて加熱乾燥させることにより、精細さに優れた画像が形成される。
光照射工程では、インク膜を効果的に増粘させる観点から、インク膜に対し、LED(Light Emitting Diode)光源から照射された紫外線(UV光)を照射することが好ましい。
光照射工程において、インク膜に照射される光のエネルギーは、好ましくは10mJ/cm2〜300mJ/cm2であり、より好ましくは15mJ/cm2〜200mJ/cm2であり、更に好ましくは20mJ/cm2〜100mJ/cm2である。
加熱乾燥工程は、前述の光照射工程にて光が照射されたインク膜を、加熱乾燥させて画像を得る工程である。
本開示の画像形成方法において、本開示のインクとして、前述の熱硬化性のインクを用いる場合には、加熱乾燥工程における加熱により、インク膜の硬化(即ち、熱重合性モノマーによる熱重合)を行ってもよい。言い換えれば、本開示のインクとして、前述の熱硬化性のインクを用いる場合には、加熱乾燥工程が、後述の硬化工程Bを兼ねていてもよい。
加熱乾燥のための加熱手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、ヒートドラム、温風、赤外線ランプ、赤外線LED、赤外線ヒーター、熱オーブン、ヒート板、赤外線レーザー、赤外線ドライヤー等が挙げられる。
加熱温度は、基材上のインクの温度を指し、赤外線サーモグラフィ装置H2640(日本アビオニクス株式会社製)を用いたサーモグラフで測定することができる。
加熱時間は、加熱温度、インクの組成、印刷速度等を加味し、適宜設定することができる。加熱時間は、5秒以上が好ましく、5秒〜5分がより好ましく、10秒〜1分がより好ましく、20秒〜1分が更に好ましい。
画像形成方法Xにおいて、硬化性(光硬化性又は熱硬化性)のインクを用いる場合、画像形成方法Xは、加熱乾燥工程で得られた画像を硬化させる硬化工程を有していてもよい。
この硬化工程により、インク膜中において、重合性モノマー及び/又はポリマーの重合性基による重合反応(即ち、架橋反応)が進行する。
従って、画像形成方法Xが硬化工程を有する場合には、画像の硬度及び引っかき耐性をより向上させることができる。
但し、熱硬化性のインクを用いる場合、この硬化工程Bを設けず、前述の加熱乾燥工程により、熱硬化を行ってもよい。
即ち、画像形成方法Xにおいて、熱硬化性のインクを用いる場合は、インク膜の加熱乾燥を行う加熱乾燥工程と、画像の熱硬化を行う硬化工程Bと、を別個に設けてもよいし、インク膜の加熱乾燥及び熱硬化を両方行う1回の加熱乾燥工程を設けてもよい。
硬化工程Aは、加熱乾燥工程で得られた画像に対して光を照射することにより、画像を光硬化させる工程である。
硬化工程Aでは、画像に対して光を照射することにより、画像中の特定粒子の光架橋反応(即ち、光重合反応)が進行し、これにより画像の強度が高められる。
また、200nm〜310nmであることも好ましく、200nm〜280nmであることも好ましい。
また、上記で例示された光源の、半導体紫外発光デバイスへの置き換えは、産業的にも環境的にも非常に有用である。
半導体紫外発光デバイスの中でも、LED(Light Emitting Diode)及びLD(Laser Diode)は、小型、高寿命、高効率、及び低コストであり、光源として期待されている。
光源としては、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、LED、又は青紫レーザーが好ましい。
これらの中でも、増感剤と光重合開始剤とを併用する場合は、波長365nm、405nm、若しくは436nmの光照射が可能な超高圧水銀ランプ、波長365nm、405nm、若しくは436nmの光照射が可能な高圧水銀ランプ、又は、波長355nm、365nm、385nm、395nm、若しくは405nmの光照射が可能なLEDがより好ましく、波長355nm、365nm、385nm、395nm、若しくは405nmの光照射が可能なLEDが最も好ましい。
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照射条件及び照射方法を同様に適用することができる。
光の照射方式として、具体的には、インク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及び光源を走査する方式、又は、駆動を伴わない別光源によって光の照射を行う方式が好ましい。
硬化工程Aの光の照射は、インク膜の加熱乾燥後、一定時間(例えば0.01秒間〜120秒間、好ましくは0.01秒間〜60秒間)をおいて行うことが好ましい。
硬化工程Bは、加熱乾燥工程で得られた画像に対し、加熱又は赤外線の照射を施すことによりインク膜を熱硬化させる工程である。
硬化工程Bでは、画像に対し、加熱又は赤外線の照射を施すことにより、画像中の特定粒子の熱架橋反応(即ち、熱重合反応)が進行し、これにより画像の強度が高められる。
硬化工程Bの好ましい態様は、加熱工程の好ましい態様と同様である。
以下において、「部」は、特に断りが無い限り、質量部を表す。
原料ポリマー(即ち、特定ポリマーの原料である、酸基を有するポリマー)として、以下に示すポリマーP−1〜P−3及びポリマーP−aを合成した。
ポリマーP−1〜P−3及びポリマーP−aは、いずれも鎖状ポリマーである。
詳細には、ポリマーP−1〜P−3は、ウレタンポリマーであり、ポリマーP−aは、アクリルポリマーである。
これらポリマーP−1〜P−3及びポリマーP−a中の酸基(具体的にはカルボキシ基)の一部は、後述する、油相成分と水相成分とを混合する段階で中和され、アニオン基(具体的にはカルボキシラト基)となる。この中和により、特定ポリマー(即ち、アニオン基であるカルボキシラト基を有するポリマー)が形成される。
下記反応スキームに従い、酸基及び光重合性基を有するポリマーP−1を合成した。
なお、ポリマーP−1は、粒子の原料としてだけでなく、実施例307におけるマイクロカプセルに対する分散剤としても用いた。
次に、そこに、末端封止剤であるイソプロピルアルコール(199g)と、酢酸エチル(444.7g)と、を添加し、70℃で3時間撹拌した。3時間の撹拌後、反応液を室温まで放冷し、次いで酢酸エチルで濃度調整を行うことにより、ポリマーP−1の30質量%溶液(溶媒は、酢酸エチル)を得た。
ポリマーP−1の重量平均分子量(Mw)は8000であり、酸価は0.65mmol/gであった。
下記反応スキームに従い、酸基及び光重合性基を有するポリマーP−2を合成した。
次に、そこに、末端封止剤であるイソプロピルアルコール(184.3g)と、酢酸エチル(410.44g)と、を添加し、70℃で3時間撹拌した。3時間の撹拌後、反応液を室温まで放冷し、次いで酢酸エチルで濃度調整を行うことにより、ポリマーP−2の30質量%溶液(溶媒は、酢酸エチル)を得た。
ポリマーP−2の重量平均分子量(Mw)は8000であり、酸価は0.65mmol/gであった。
下記反応スキームに従い、酸基を有し、かつ、光重合性基を有しないポリマーP−3を合成した。
次に、そこに、末端封止剤としてのイソプロピルアルコール(IPA)(165.2g)と、酢酸エチル(324.6g)と、を添加し、70℃で3時間撹拌した。3時間の撹拌後、反応液を室温まで放冷し、次いで酢酸エチルで濃度調整を行うことにより、ポリマーP−3の30質量%溶液(溶媒は、酢酸エチル)を得た。
ポリマーP−3の重量平均分子量(Mw)は8000であり、酸価は0.65mmol/gであった。
酸基を有し、かつ、光重合性基を有しない下記ポリマーP−aを合成した。
ポリマーP−aの重量平均分子量(Mw)は20000であり、酸価は0.65mmol/gであった。
以下の増感剤を準備した。
ここで、
ITXは、式(S1)で表される化合物の一例であり(表1及び表2では、分類「S1」と表記した)、
TCは、式(S2)で表される化合物の一例であり(表1及び表2では、分類「S2」と表記した)、
DBAは、式(S3)で表される化合物の一例である(表1及び表2では、分類「S3」と表記した)。
以下の光酸発生剤を準備した。
以下において、
PAG−2は、式(G1)で表される化合物の一例であり(表1及び表2では、分類「G1」と表記した)、
PAG−5、PAG−7、PAG−9、及びPAG−11は、式(G2)で表される化合物の一例であり(表1及び表2では、分類「G2」と表記した)、
PAG−13は、式(G1)で表される化合物及び式(G2)で表される化合物以外のその他の光酸発生剤の一例である(表1及び表2では、分類「その他」と表記した)。
また、各化合物におけるX−の種類は、表1〜表5に示すとおりである。
一部の実施例の粒子の原料である、以下の増感助剤を準備した。
ここで、MNTは、式(SA)で表される化合物の一例である。
<水分散物の調製>
−油相成分の調製−
酢酸エチル及びエタノールの混合溶液(酢酸エチル:エタノール(質量比)=10:1)と、
ポリマーP−1(原料ポリマー)の30質量%溶液(ポリマーP−1の量として50部)と、
サートマー社製のラジカル重合性モノマーSR833S(21部;以下、「S833」ともいう)と、
サートマー社製のラジカル重合性モノマーSR399E(18.5部;以下、「S399」ともいう)と、
BASF社製のラジカル重合開始剤IRGACURE(登録商標)819(3部;以下、「IRG819」ともいう)と、
増感剤としてのITX(2.5部)と、
光酸発生剤としてのPAG−13(5部)と、
を混合し、15分間撹拌することにより、固形分36質量%の油相成分44gを得た。
S399は、環状構造を有しない5官能のラジカル重合性モノマーであり、具体的にはジペンタエリスリトールペンタアクリレート(分子量525)である。
IRG819は、アシルホスフィンオキシド系ラジカル重合開始剤であり、具体的には、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シドである。
蒸留水(45g)と、中和剤としての水酸化ナトリウムと、を混合し、15分間撹拌することにより、水相成分を調製した。
中和剤としての水酸化ナトリウムの使用量は、特定ポリマー(詳細には、ポリマーP−1が中和されることによって形成される特定ポリマー)の中和度が50%となるように調整した。
酢酸エチル及びエタノールが留去された液体を、更に、50℃で24時間撹拌することにより、液体中に特定粒子を形成させた。
次に、この特定粒子を含む液体を、固形分含有量が20質量%となるように蒸留水で希釈することにより、特定粒子の水分散物を得た。
特定粒子中には、ポリマーP−1が中和されて形成された特定ポリマー(アニオン基としてのカルボキシラト基を有する鎖状ポリマー)が含まれている。
原料ポリマーであるポリマーP−1及び中和よって形成された鎖状ポリマーは、いずれも、鎖状のウレタンポリマーである。
下記組成の各成分を混合し、光硬化性のインクを作製した。
−光硬化性のインクの組成−
・上記水分散物 … 82部
・顔料分散液(Pro−jet Cyan APS1000(FUJIFILM Imaging Colorants社製)、顔料濃度14質量%) … 13部
・フッ素系界面活性剤(DuPont社製、Capstone FS−31、固形分25質量%) … 0.3部
・2−メチルプロパンジオール … 4.7部
上記で得られた光硬化性のインクを用い、以下の評価を行った。
結果を表1に示す。
調製後室温で1日以内保管した上記光硬化性のインクをインクジェットプリンタ(ローランド ディー.ジー.社製、SP−300V)のヘッドから30分間吐出し、次いで吐出を停止した。
吐出の停止から所定の時間(詳細には、5分間、8分間、及び10分間のそれぞれの時間)経過した後、基材上に、再び上記ヘッドから上記インクを吐出させ、5cm×5cmのベタ画像を形成した。
基材としては、DUROplastic社製のポリプロピレン(PP)基板であるCORREXを用いた。
これらの画像を目視で観察し、不吐出ノズルの発生等によるドット欠けの有無を確認し、下記評価基準に従ってインクの吐出安定性を評価した。
下記評価基準において、インクの吐出安定性が最も優れるものは、Aである。
A:吐出の停止から10分経過後の吐出評価時にも不吐出ノズルの発生等によるドット欠けの発生が認められず、良好な画像が得られた。
B:吐出の停止から8分経過後の吐出評価時には不吐出ノズルの発生等によるドット欠けの発生が認められず、良好な画像が得られたが、10分経過後の吐出評価時には不吐出ノズルが発生し、ドット欠けの発生が認められた。
C:吐出の停止から5分経過後の吐出評価時には不吐出ノズルの発生等によるドット欠けの発生が認められず、良好な画像が得られたが、8分経過後の吐出評価時には不吐出ノズルが発生し、ドット欠けの発生が認められた。
D:吐出の停止から5分経過後の吐出評価時に不吐出ノズルが発生し、ドット欠けの発生が認められた。
上記基材に対し、上記光硬化性のインクを上記インクジェットプリンタのヘッドから吐出し、図1に示す文字画像を、5ポイント、6ポイント、7ポイント、8ポイント、及び10ポイントの各サイズにて形成した。
形成された各サイズの文字画像に対し、LED光源からの波長385nmの紫外光(UV光)を照射した。
LED光源としては、実験用385nmUV−LED照射器(CCS(株)製)を用いて行った。照射するUV光のエネルギー(露光エネルギー)は、50mJ/cm2とした。
次に、上記UV光が照射された各サイズの文字画像を、60℃で3分間加熱乾燥させた。加熱乾燥の方法は、温風乾燥とした。
A:5ポイントのサイズの図1に示す文字画像が、潰れ及びにじみ無く形成された。
B:6ポイントのサイズの図1に示す文字画像が、潰れ及びにじみ無く形成された(但し、Aに該当する場合を除く)。
C:7ポイントのサイズの図1に示す文字画像が、潰れ及びにじみ無く形成された(但し、A及びBに該当する場合を除く)。
D:8ポイントのサイズの図1に示す文字画像が、潰れ及びにじみ無く形成された(但し、A〜Cに該当する場合を除く)。
E:10ポイントのサイズの図1に示す文字画像が、潰れ及びにじみ無く形成された(但し、A〜Dに該当する場合を除く)。
F:10ポイントのサイズの図1に示す文字画像が、潰れて、又は、にじんで形成された。
各サイズの文字画像に変えてベタ画像を形成したこと以外は画像の精細さの評価と同様にして、LED光源からのUV光の照射、及び、加熱乾燥がこの順に施されたベタ画像を得た。
加熱乾燥後のベタ画像に対し、メタルハライドランプ光源からのUV光を照射することにより、ベタ画像を硬化させ、硬化膜を得た。
メタルハライドランプ光源からのUV光の照射は、光源としてオゾンレスメタルハライドランプMAN250Lを搭載し、コンベアスピード35m/分、露光強度(UV光の強度)1.0W/cm2に設定した実験用UVミニコンベア装置CSOT((株)ジーエス・ユアサパワーサプライ製)を用いて行った。
メタルハライドランプ光源から照射されるUV光のエネルギーは、1000mJ/cm2とした。
鉛筆硬度の測定に用いる鉛筆としては、三菱鉛筆(株)製のUNI(登録商標)を使用した。
鉛筆硬度の評価と同様にして形成した硬化膜に対し、以下の条件の引っかき試験を実施した。
・装置 … ハイドン社製の往復摩耗試験機「TYPE30S」
・引っかき針 … 先端の曲率半径が1.0mmであるSUS(ステンレス)製の引っ掻き針
・加重 … 100g及び200gの2条件
・引っかき速度 … 3000mm/min.
・引っかき回数 … 5往復
下記評価基準において、硬化膜の引っかき耐性が最も優れるものは、Aである。
A:5往復後において、荷重100g及び荷重200gのいずれの条件においても、硬化膜に引っかき跡は見られなかった。
B:5往復後において、荷重100gの条件では硬化膜に引っ掻き跡は見られなかったが、荷重200gの条件では、硬化膜にわずかに引っかき跡が見られた。
C:5往復後において、荷重100gの条件で、硬化膜にわずかに引っかき跡が見られた。
D:5往復後において、荷重100gの条件で、硬化膜にはっきりと引っかき跡が見られた。
水分散物の調製において、光酸発生剤の種類(X−の種類を含む)と増感剤の種類との組み合わせを、表1に示すように変更したこと以外は実施例101と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
水分散物の調製において、更に、表1に示す種類及び量の増感助剤を加え、かつ、ラジカル重合性モノマーS833の量を表1に示すように変更したこと以外は実施例105と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
水分散物の調製において、増感剤の種類を表1に示すように変更したこと以外は実施例108と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
水分散物の調製において、原料ポリマーの種類を表1に示すように変更したこと以外は実施例108と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
水分散物の調製において、ラジカル重合開始剤を用いず、かつ、ラジカル重合性モノマーS833の量を表1に示すように変更したこと以外は実施例108と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
水分散物の調製において、光酸発生剤の種類(X−の種類を含む)を表1に示すように変更したこと以外は実施例108と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
水分散物の調製において、原料ポリマーの量、特定ポリマーの中和度、光酸発生剤の量、及びラジカル重合性モノマーの量の組み合わせを、表2に示すように変更することにより、差〔A−G〕(粒子中アニオン価Aから粒子中光酸発生剤量Gを差し引いた値)を、表2に示すように変更したこと以外は実施例108と同様の操作を行った。
結果を表2に示す。
「ポリマー」欄における「種類」は、原料ポリマーの種類を示す。
「ポリマー」欄における「酸価(mmol/g)」は、原料ポリマー1gあたりの酸基(具体的にはカルボキシ基)のミリモル数を示す。
「ポリマー」欄における「中和度」は、特定ポリマーの中和度(即ち、特定ポリマーにおける、アニオン基及び酸基の総モル数に対するアニオン基のモル数の割合;%)を示す。
「ポリマー」欄における「アニオン価(mmol/g)」は、特定ポリマーのアニオン価(即ち、特定ポリマー1gあたりのアニオン基のミリモル数)を示す。
光酸発生剤の分類における「G1」は、光酸発生剤が、式(G1)で表される化合物に該当することを意味する。
光酸発生剤の分類における「G2」は、光酸発生剤が、式(G2)で表される化合物に該当することを意味する。
光酸発生剤の分類における「その他」は、光酸発生剤が、式(G1)で表される化合物にも式(G2)で表される化合物にも該当しないことを意味する。
光酸発生剤のX−における「BF4」は、テトラフルオロホウ酸イオン(BF4 −)を意味する。
光酸発生剤のX−における「CF3CO3」は、トリフルオロメタンスルホン酸イオン(CF3CO3 −)を意味する。
光酸発生剤のX−における「PF6」は、ヘキサフルオロリン酸イオン(PF6 −)を意味する。
増感剤の分類における「S1」は、増感剤が、式(S1)で表される化合物に該当することを意味する。
増感剤の分類における「S2」は、増感剤が、式(S2)で表される化合物に該当することを意味する。
増感剤の分類における「S3」は、増感剤が、式(S3)で表される化合物に該当することを意味する。
「粒子中アニオン価A(mmol/g)」は、特定粒子1gあたりのアニオン基(具体的にはカルボキラト基)のミリモル数を示す。
「粒子中光酸発生剤量G(mmol/g)」は、特定粒子1gあたりの光酸発生剤のミリモル数を示す。
これに対し、差〔A−G〕が0.20を超える比較例101は、画像の精細さに劣っていた。
また、差〔A−G〕が−0.20未満である比較例102は、インクの吐出安定性に劣っていた。
その結果、いずれの例においても、特定粒子の体積平均分散粒子径は、0.10μm〜0.25μmの範囲であった。
<熱硬化性のインクの調製>
水分散物の調製において、原料ポリマーの種類を表3に示すように変更し、かつ、S833、S399、及びIRG819を、60℃、2.67kPa(20torr)の条件でプロピレングリコールモノメチルエーテルを減圧留去したTrixeneTMBI7982(熱重合性モノマー;ブロックイソシアネート;Baxenden Chemicals社)(以下、「BI7982」ともいう;量は表3に示すとおり;分子量793)に変更したこと以外は実施例105と同様にして、熱硬化性のインクを調製した。
上記で得られた熱硬化性のインクを用い、以下の評価を行った。
結果を表3に示す。
実施例101におけるインクの吐出安定性の評価と同様にして実施した。
実施例101における画像の精細さの評価と同様にして実施した。
ベタ画像に対して、加熱乾燥(LED光源からのUV光の照射後の加熱乾燥)及びUV光照射(メタルハライドランプ光源)を施す操作を、ベタ画像を120℃のオーブンで5分加熱する操作に変更したこと以外は実施例101における硬化膜の鉛筆硬度の評価と同様にして、硬化膜の鉛筆硬度の評価を実施した。
ベタ画像に対して、加熱乾燥(LED光源からのUV光の照射後の加熱乾燥)及びUV光照射(メタルハライドランプ光源)を施す操作を、ベタ画像を120℃のオーブンで5分加熱する操作に変更したこと以外は実施例101における硬化膜のひっかき耐性の評価と同様にして、硬化膜の引っかき耐性の評価を実施した。
水分散物の調製において、更に、表3に示す種類及び量の増感助剤を加え、かつ、熱重合性モノマーBI7982の量を表3に示すように変更したこと以外は実施例201と同様の操作を行った。
特定ポリマーの中和度を表3に示すように変更し、これにより、差〔A−G〕(粒子中アニオン価Aから粒子中光酸発生剤量Gを差し引いた値)が表3に示す値となるように変更したこと以外は実施例202と同様の操作を行った。
結果を表3に示す。
その結果、いずれの例においても、特定粒子の体積平均分散粒子径は、0.10μm〜0.25μmの範囲であった。
<マイクロカプセル(MC)の水分散物の調製>
以下のようにして、三次元架橋構造を有する架橋ポリマーであるウレタンポリマーからなるシェルと、ラジカル重合性モノマー、ラジカル重合開始剤、光酸発生剤、及び増感剤を含むコアと、を含むマイクロカプセル(MC)の水分散物を調製した。
この例では、マイクロカプセル(MC)が特定粒子に該当する。
酢酸エチルと、
三井化学社製のタケネート(登録商標)D−120N(固形分である3官能イソシアネート化合物の量として43.5部;以下、この固形分を「D120」ともいう)と、
下記NCO1の溶液(固形分であるNCO1の量として25部)と、
ラジカル重合性モノマーである前述のS833(21部)と、
ラジカル重合開始剤である前述のIRG819(3部)と、
光酸発生剤である前述のPAG−9(X−はCF3CO3 −)(5部)と、
増感剤である前述のITX(2.5部)と、
を混合し、15分間撹拌することにより、固形分30質量%の油相成分45.7gを得た。
NCO1の酸価(1gのNCO1当たりのカルボキシ基のミリモル数)は、1.24mmol/gである。
上述のNCO1の溶液は、NCO1の35質量%酢酸エチル溶液である。
NCO1の溶液は、三口フラスコに、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸(DMPA)16.5g、イソホロンジイソシアネート(IPDI)82g、及び酢酸エチル(AcOEt)186gを加え、50℃に加熱し、そこにネオスタンU−600を0.3g添加し、3時間反応させることによって調製した。
蒸留水(43.1g)と、中和剤としての水酸化ナトリウムと、を混合し、15分間撹拌することにより、水相成分を調製した。
また、中和剤としての水酸化ナトリウムの使用量は、製造されるMCのシェル(架橋ポリマー)の中和度が50%となるように調整した。
架橋ポリマーは、NCO1中のカルボキシ基の一部が中和されて生成したカルボキシラト基(アニオン基)を有する。
下記組成の各成分を混合し、光硬化性のインクを作製した。
−光硬化性のインクの組成−
・上記水分散物 … 82部
・顔料分散液(Pro−jet Cyan APS1000(FUJIFILM Imaging Colorants社製)、顔料濃度14質量%) … 13部
・フッ素系界面活性剤(DuPont社製、Capstone FS−31、固形分25質量%) … 0.3部
・2−メチルプロパンジオール … 4.7部
得られた光硬化性のインクを用い、実施例101で実施した評価と同様の評価を行った。
結果を表4に示す。
光酸発生剤におけるX−の種類及び増感剤の種類の組み合わせを、表4に示すように変更したこと以外が実施例301と同様の評価を行った。
結果を表4に示す。
水分散物の調製において、更に、表4に示す種類及び量の増感助剤を加え、かつ、ラジカル重合性モノマーS833の量を表4に示すように変更したこと以外は実施例302と同様の操作を行った。
結果を表4に示す。
水分散物の調製において、ラジカル重合性モノマーS833及び光重合開始剤IRG819を用いず、かつ、タケネートD−120Nの使用量を、固形分であるD120の量が表4に示す量となるように変更したこと以外は実施例305と同様の操作を行った。
結果を表4に示す。
実施例307は、実施例101等で用いたポリマーP−1を、マイクロカプセルの分散剤として用いた例である。
この例では、マイクロカプセルと分散剤との複合体が、特定粒子に該当する。
具体的には、油相成分の調製において、NCO1の溶液(固形分であるNCO1の量として25部)を、ポリマーP−1の30質量%溶液(固形分であるポリマーP−1の量として50部)に変更し、かつ、タケネートD−120Nの使用量を、固形分であるD120の量が表4に示す量となるように変更したこと以外は実施例305と同様の操作を行った。
この例では、中和剤としての水酸化ナトリウムの使用量は、分散剤であるポリマーP−1の中和度が50%となるように調整した。
結果を表4に示す。
架橋ポリマーの中和度を表4に示す値となるように変更し、これにより、差〔A−G〕(粒子中アニオン価Aから粒子中光酸発生剤量Gを差し引いた値)が表4に示す値となるように変更したこと以外は実施例305と同様の操作を行った。
結果を表4に示す。
<熱硬化性のインクの調製>
以下のようにして、三次元架橋構造を有する架橋ポリマーであるウレタンポリマーからなるシェルと、熱重合性モノマー、光酸発生剤、及び増感剤を含むコアと、を含むマイクロカプセル(MC)の水分散物を調製した。
この例では、マイクロカプセル(MC)が特定粒子に該当する。
熱硬化性のインク中、MCのシェルを形成する架橋ポリマーの構造は、実施例301におけるMCのシェルを形成するポリマーの構造と同様である。
上記で得られた熱硬化性のインクを用い、熱硬化性のインクに関する実施例201と同様の評価を行った。
結果を表5に示す。
水分散物の調製において、更に、表5に示す種類及び量の増感助剤を加え、かつ、熱重合性モノマーBI7982の量を表5に示すように変更したこと以外は実施例401と同様の操作を行った。
結果を表5に示す。
特定ポリマーの中和度を表5に示すように変更し、これにより、差〔A−G〕(粒子中アニオン価Aから粒子中光酸発生剤量Gを差し引いた値)が表5に示す値となるように変更したこと以外は実施例402と同様の操作を行った。
結果を表5に示す。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。
Claims (13)
- 水と、
アニオン基を有するポリマー、光酸発生剤、及び増感剤を含む粒子と、
を含有し、
前記粒子1g当たりのアニオン基のミリモル数を粒子中アニオン価Aとし、前記粒子1g当たりの光酸発生剤のミリモル数を粒子中光酸発生剤量Gとした場合に、粒子中アニオン価Aから粒子中光酸発生剤量Gを差し引いた値が、−0.20以上0.20以下であり、
前記増感剤が、下記式(S1)で表される化合物、下記式(S2)で表される化合物、及び下記式(S3)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1種であるインクジェットインク組成物。
式(S1)、式(S2)、及び式(S3)中、R11、R12、R21、R33、及びR34は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、水酸基、アミノ基、アルキルスルファニル基、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、又はスルホ基を表し、n11、n12、n21、n33、及びn34は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。n11が2〜4の整数である場合、複数のR11は、同一であっても異なっていてもよく、n12が2〜4の整数である場合、複数のR12は、同一であっても異なっていてもよく、n21が2〜4の整数である場合、複数のR21は、同一であっても異なっていてもよく、n33が2〜4の整数である場合、複数のR33は、同一であっても異なっていてもよく、n34が2〜4の整数である場合、複数のR34は、同一であっても異なっていてもよい。
式(S2)中、R22及びR23は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は水酸基を表す。
式(S3)中、R31及びR32は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。 - 前記アニオン基が、カルボキシラト基である請求項1に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記光酸発生剤が、下記式(G1)で表される化合物及び下記式(G2)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1種である請求項1又は請求項2に記載のインクジェットインク組成物。
式(G1)及び式(G2)中、R41、R42、R51、R52、及びR53は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はトリフルオロメチル基を表し、n41、n42、n51、n52、及びn53は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。n41が2〜5の整数である場合、複数のR41は、同一であっても異なっていてもよく、n42が2〜5の整数である場合、複数のR42は、同一であっても異なっていてもよく、n51が2〜5の整数である場合、複数のR51は、同一であっても異なっていてもよく、n52が2〜5の整数である場合、複数のR52は、同一であっても異なっていてもよく、n53が2〜5の整数である場合、複数のR53は、同一であっても異なっていてもよい。
式(G1)中のX−及び式(G2)中のX−は、それぞれ独立に、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、パラトルエンスルホン酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドイオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン、過塩素酸イオン、又はヘキサフルオロヒ酸イオンを表す。 - 前記光酸発生剤が、前記式(G2)で表される化合物を含む請求項1〜請求項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。
- 前記式(G2)中のX−が、トリフルオロメタンスルホン酸イオン又はヘキサフルオロリン酸イオンである請求項4に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記増感剤が、前記式(S1)で表される化合物を含む請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記粒子が、更に、ラジカル重合性モノマーを含む請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記ポリマーが、更に、ラジカル重合性基を有する請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記粒子が、更に、ラジカル重合開始剤を含む請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
- 基材上にインクジェット法によってインクを付与することによりインク膜を形成する工程と、形成された前記インク膜に、光を照射する工程と、光が照射された前記インク膜を加熱乾燥させて画像を得る工程と、を含む画像形成方法における前記インクとして用いられる、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
- 請求項1〜請求項11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製造する方法であって、
有機溶剤、酸基を有するポリマー、前記光酸発生剤、及び前記増感剤を含む油相成分と、水及び中和剤を含む水相成分と、を混合し、乳化させることにより、前記粒子を形成する工程を有するインクジェットインク組成物の製造方法。 - 基材上に、請求項1〜請求項10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インクジェット法によって付与することによりインク膜を形成する工程と、
形成された前記インク膜に、光を照射する工程と、
光が照射された前記インク膜を加熱乾燥させて画像を得る工程と、
を含む画像形成方法。
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