WO2006129823A1 - 画像退色防止剤、画像形成要素、被記録媒体、画像形成方法、及び画像 - Google Patents

画像退色防止剤、画像形成要素、被記録媒体、画像形成方法、及び画像 Download PDF

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recording medium
fading
singlet oxygen
ink
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Takayuki Ishikawa
Takashi Sawada
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Canon Kabushiki Kaisha
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09B1/00Dyes with anthracene nucleus not condensed with any other ring
    • C09B1/02Hydroxy-anthraquinones; Ethers or esters thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/328Inkjet printing inks characterised by colouring agents characterised by dyes

Definitions

  • the present invention relates to an image fading inhibitor, an image forming element using the same, a recording medium, an image forming method, and an image.
  • a sublimable color material is used as a recording agent, and this is supported on a base material sheet such as a polyester film to form a thermal transfer sheet (ink sheet), and a transfer material that can be dyed with a sublimation color material,
  • a base material sheet such as a polyester film
  • a transfer material that can be dyed with a sublimation color material
  • it is a method of forming various full-color images on an image receiving sheet (recording medium for thermal transfer) in which color material receiving portions are formed on paper or plastic film.
  • the thermal head of Plink is used as the heating means, and a large number of color dots of three colors or envelopes are transferred to the image receiving sheet by heating for a very short time, and the multicolored color dots are used to transfer the original of the document. Reproduces a full-color image.
  • Images formed in this way are obtained by using a dye as a sublimation colorant.
  • the image obtained by using a dye is sharp, transparent, reproducible, and gradation of intermediate colors. It is possible to obtain a high-quality image comparable to a full-color silver salt photographic image.
  • an image formed from a sublimation dye as an obtained image is generally inferior in light resistance as compared with a pigment image, and there is a problem that the image is fading or discolored quickly when exposed to direct sunlight. Also, if there is no direct light, for example, a room Among them, there is a problem that the color is changed (dark blue) even during binding of a file or book. These light fastness and dark blue problems have been improved to the extent that UV absorbers and antioxidants are added to the dye receiving layer of the image receiving sheet.
  • the antioxidants and the like are uniformly distributed throughout the dye receiving layer, and on the other hand, most of the transferred dye is present near the surface of the receiving layer. Dye retention by dye is not performed efficiently, and there is a problem that prevention of discoloration is insufficient, and there is a demand for a technology that can effectively protect the transferred dye with an antioxidant or the like.
  • inkjet recording has features such as low cost of the device itself, low running cost, and easy power recording, and has rapidly spread as a digital signal output device from computers, digital cameras, etc. ing.
  • Recording inks used in ink jet printers are: 'inks in which a dye is dissolved in an aqueous or non-aqueous medium; or inks in which pigments are dispersed in an aqueous or oily medium;
  • Various types of ink have been proposed.
  • the current mainstream ink is one in which a dye is dissolved in an aqueous medium and has features such as beautiful coloring and high safety to the human body and the environment.
  • the method is mainly based on the addition of antioxidants, UV absorbers, etc., and overcoat, and the type of additive, the method of addition, and the properties of the anti-aging agent have been proposed.
  • coloring materials such as dyes used in sublimation thermal transfer recording and ink jet recording, but the following are generally considered.
  • color materials such as dyes are brought into a triplet excited state by light, and excited singlet oxygen is generated by exchanging energy between the triplet state colorant and the ground state triplet oxygen.
  • This singlet oxygen is highly active and has a relatively long life, and it is thought to react with coloring materials such as dyes to promote oxidation or decomposition and cause deterioration of the image.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-226544
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2 Q 03-94797
  • Inkujiwetto print recording liquid singlet oxygen quenching rate in Patent Document 1 contains a 1 X 10 6 dm 3 mo 1- 1 s- 1 or more compounds, ⁇ Pi Inkujetto printed recording sheet is disclosed.
  • Patent Document 2 at least two kinds of antioxidants are contained, and the singlet oxygen quenching rate is 1 X 10 6 dm 3 mo 1 1 s 1 or more, 1 X 10 9 dm 3 mo 1 1 s 1
  • An ink jet recording medium is disclosed in which a compound having 1 or less and a compound having a radical trap rate (K s ) of 1 or more and 10000 or less are used in combination.
  • Patent Document 3 discloses an ultraviolet light dissipating energy absorber as an additive for improving the color fastness of a printed image, and a bound amine free radical inhibitor as another additive ( Hindered amine compounds) and reducing agents (such as hindered phenols) are disclosed.
  • the singlet oxygen quenching rate k Q value is measured mainly in a non-aqueous solvent (insoluble in water or alcohol) (see Non-Patent Document 1).
  • a non-aqueous solvent insoluble in water or alcohol
  • singlet oxygen quenching rate k in water-soluble solvent (soluble in water and alcohol).
  • the value of the singlet oxygen quenching rate k Q varies connexion by the measuring solvent, it is known that towards the value of an aqueous solvent is reduced.
  • the singlet oxygen quenching rate value of DABCO (1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane) described in the examples of Patent Document 1 is a non-aqueous solvent according to Non-Patent Document 1.
  • a 2 X 1 O 7 dm 3 mo 1- 1 s- 1, 8. 1 X 1 O 6 dm 3 mo 1- is the aqueous solvent is a main Tano in one Honoré - 1 .
  • Ink jet recording using a dye as a colorant results in an aqueous solvent environment, so it is essential to study the singlet oxygen quenching rate k Q in a water-soluble solvent.
  • UV dissipating energy absorbers bound amine free radical inhibitors (hindered amine compounds), reducing agents (such as hindered phenols) as disclosed in Patent Document 3 are single-layered by a chemical reaction quenching mechanism (oxidation reaction mechanism). It extinguishes the term oxygen.
  • the image fading inhibitor acts as a so-called sacrificial reagent, so a compound with a higher singlet oxygen quenching ability is a more unstable compound that is more susceptible to oxidization. It becomes a trade-off relationship with the sustainability of the effect.
  • Patent Document 3 discloses an excited state hydrogen (proton) transfer of a benzotriazole-based ultraviolet absorber as an ultraviolet-absorbing energy absorber.
  • proton transfer acts to develop an ultraviolet absorption function. For -singlet oxygen (cause of oxidation of the coloring material), it undergoes oxidative decomposition by singlet oxygen itself and absorbs ultraviolet rays. The ability to be lost.
  • the present inventors have recognized that the image fading inhibitor is deactivated as a sacrificial reagent as described above as a first problem, and an image having a mechanism that maintains the effect for a long time with a smaller amount.
  • the present invention relates to an image fading preventing agent that prevents discoloration and fading (referred to as “discoloration fading” in the present specification) of a formed image and can maintain image quality stably for a long period of time, and an image forming element using the same , Recording medium, image forming method, and image formed by them
  • the purpose is to provide ⁇ images.
  • the present inventors have a structure that causes intramolecular proton transfer as a singlet oxygen quenching mechanism of an image fading inhibitor contained in a recording medium, and electron transfer associated with the intramolecular proton transfer.
  • the number of double bonds forming the pathway is 1 or more and 4 or less, and the image fading does not include ⁇ -electron system localized in the molecule.
  • the inventors have found that fading can be prevented and that it is possible to maintain image quality stably for a long time, and the present invention has been completed. That is, the present invention includes the following matters.
  • the present invention is an image fading-preventing homogeneous lj that is used in a site where an image is formed by a color material and has a functional group that causes intramolecular proton transfer in the molecule.
  • the present invention is an image fading-preventing agent characterized in that singlet oxygen that causes an acid-rich reaction to a colorant is deactivated by an intramolecular proton transfer mechanism.
  • the present invention is a recording medium having a base material and a color material receiving site formed on the base material, the image material fading preventing agent being contained in the color material receiving site. This is a characteristic recording medium.
  • the present invention is an image forming method characterized in that an image is formed with a color material on the recording medium.
  • the present invention is an image-forming element comprising a coloring material and a compound having a functional group that causes intramolecular proton transfer in the molecule.
  • the present invention is an image having a colorant and a compound having a functional group that causes intramolecular proton transfer in the molecule.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the dye deterioration preventing function of the image fading preventing agent in the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the recording medium of the present invention.
  • the term “image fading inhibitor” refers to gas, light, etc. when present in the ink receiving layer of a recording medium together with the color of a dye or the like contained in the ink composition used for image formation. This is a compound that protects the color material from factors that cause it to deteriorate and prevents the image from fading.
  • the image fading preventing agent having such a function a compound having a structure capable of intramolecular proton transfer is used in the present invention. This anti-fading agent has the effect of deactivating singlet oxygen that causes an oxidation reaction on the colorant by an intramolecular proton transfer mechanism.
  • a compound having a hydrogen bond in the molecule undergoes an intramolecular proton transfer reaction represented by the following formulas (a) to (d) by light irradiation.
  • the electron transfer path associated with intramolecular proton transfer at that time is indicated by a bold line.
  • the wave function nodes in the excited state are shown by broken lines.
  • intramolecular proton transfer means a phenomenon in which the intramolecular resonance equation is reversibly established even if a hydrogen atom moves in the molecule as shown in the above formulas (a) to (d). That means.
  • the number of double bonds forming an electron transfer path associated with intramolecular proton transfer means that the molecule is accompanied by the above formula (a)
  • a conjugated system with at least one double bond is necessary to complete resonances consistently within the molecule. The more double bonds, the longer the conjugated chain, and more energy and time for isomerization.
  • the singlet oxygen quenching mechanism by the pentavalent phosphate ester compound will be described with reference to FIG.
  • Excited singlet oxygen which causes image fading, is generated by the exchange of energy between the triplet excited state colorant and the ground state triplet oxygen when the coloring material such as dye becomes a triplet excited state by light.
  • the generated singlet oxygen reacts with the dye as it is because of its high reaction activity, causing the dye to oxidize and produce a dye decomposition product (image fading phenomenon, dye deterioration).
  • the pentavalent phosphate ester compound when the pentavalent phosphate ester compound is present together with the coloring material, the pentavalent phosphate compound interacts with the excited singlet oxygen faster than the rate at which the excited singlet oxygen reacts with the dye by a competitive reaction. However, it is thought that excited singlet oxygen is quenched into ground state triplet oxygen by intramolecular proton transfer reaction.
  • the dye Since the dye is not easily oxidized by ground-state triplet oxygen, it is thus protected from oxidation leading to image fading. ,
  • Such an image fading preventing agent that causes a preferred intramolecular proton transfer reaction in the present invention is the wave function in the excited state as indicated by the broken lines in the above formulas (a) to (d). This was achieved by considering the presence and the intramolecular conjugated electron system involved in the proton transfer reaction. That is, the anti-fading agent of the present invention has a structure that causes intramolecular proton transfer, and the number of double bonds forming an electron transfer path associated with the intramolecular proton transfer is 1 or more and 4 or less. And it does not include a localized ⁇ -electron system in the molecule.
  • the number of double bonds forming the electron transfer path is 1 or more and 4 or less, the molecular resonance distance is short, the resonance route is limited, and proton transfer occurs efficiently and at low energy within the molecule. . As the molecular resonance distance becomes longer and there are multiple resonance routes, the proton transfer rate decreases and the singlet oxygen quenching ability decreases as the excitation energy increases. In the present invention, it is preferred that the number of double bonds forming the electron transfer path accompanying the intramolecular proton transfer is 2 or more and 4 or less. Sile,. In the present invention, the number of electron systems involved in the proton transfer reaction is
  • Patent Document 3 discloses a benzotriazole-based compound as an ultraviolet absorber as a compound that functions as an image fading inhibitor by a mechanism based on intramolecular proton transfer. The resonance equation for the intramolecular proton transfer reaction of benzotriazole compounds is shown below. ,
  • the number of double bonds forming the electron transfer path associated with intramolecular proton transfer is six, and the intramolecular resonance distance is long. Therefore, intramolecular resonance requires a larger excitation energy such as ultraviolet light than the compound having a short intramolecular resonance of the present invention.
  • a compound with a long intramolecular resonance distance also has a slow intramolecular proton transfer reaction rate, and the singlet oxygen quenching mechanism due to the intramolecular proton transfer reaction and mechanism does not work.
  • the energy excited by ultraviolet rays is converted into heat by proton transfer. It is only deactivated.
  • Such compounds may be oxidized by heavy oxygen before quenching singlet oxygen.
  • the proton transfer reaction is a reversible reaction that does not undergo an oxidation reaction reversibly.
  • a compound deprived of energy from singlet oxygen undergoes proton transfer and thermally deactivates its energy due to the difference in stability between each other, returning it to its original state. It is considered 'back'. Therefore, image fading prevention using proton transfer mechanism The agent is considered to maintain its effect semi-permanently. .
  • the anti-fading agent according to the present invention is a compound having a structure capable of intramolecular proton transfer as described above, and the structure capable of intramolecular proton transfer removes energy from oxygen to singlet by proton transfer. Has the ability to quench oxygen. From such a point of view, it is preferable that it is in a dissolved state in the recording medium, or is dissolved when water enters the recording medium so that energy can be captured from singlet oxygen.
  • the image fading inhibitor is preferably a colorless or white compound.
  • a compound with a large conjugation such as / 3 carotene has a double bond in its molecule that is easily oxidized by singlet oxygen with its low acid potential (sacrificial reagent ability)
  • J3 carotene is described as having a singlet oxygen quenching rate of 1.0 X 1 OW d mSmol -1 s- 1 ).
  • the singlet oxygen quenching mechanism is not due to intramolecular proton transfer, but is a chemical quenching mechanism in which the localized double bond of the self oxidatively degrades, and there are places that function as a chemical quenching mechanism. The fact that there is one, the compound itself is therefore very unstable.
  • the white compound means that the compound does not have a molecular orbital system that absorbs the visible light region.
  • the colorless compound means a compound whose compound molecule size is less than or equal to the wavelength of visible light in a liquid state or a dispersed state.
  • Image fading inhibitor When the image fading inhibitor is permanently insoluble or alcohol insoluble, it cannot be directly prevented from being deteriorated by singlet oxygen because it is dispersed by a surfactant or the like and added to the ink receiving layer coating solution. In addition, there is a possibility that the proton transfer mechanism is hindered by the interaction with the surfactant and the singlet oxygen quenching ability is not sufficiently exhibited. Image fading inhibitor is water insoluble or alcohol insoluble Even so, it is possible to directly prevent deterioration of the coloring material due to singlet oxygen by overcoating the solution of the image fading inhibitor dissolved in the solvent after providing the ink receiving layer. In this case, the singlet oxygen quenching ability may be reduced, which increases the number of manufacturing processes, and is not very ambitious from the viewpoint of environmental impact.
  • the anti-fading agent is water-soluble or alcohol-soluble, it can be added directly to the coating solution of the ink-receiving layer, so that deterioration of the coloring material due to singlet oxygen can be prevented directly.
  • the image fading inhibitor is more preferably water-soluble or alcohol-soluble.
  • Water-soluble or alcohol-soluble means a compound having a solubility of 0.1% by mass or more with respect to water or alcohol.
  • the singlet oxygen quenching rate (k Q1 ) of the anti-fading agent measured by the competitive reaction method in ethanol is 3.0 X 1 O 8 dm 3 mo 1— — 1 or more, 9.0 X 10 It is preferably 10 dm 3 mo — 1 or less.
  • An image fading preventing agent having such a singlet oxygen quenching rate can effectively prevent discoloration and fading of an image formed on a recording medium.
  • 3. 0 X 1 O 8 dm 3 sufficient image fading preventing effect is less than mo 1-IS -1 becomes difficult to obtain, 9. 0 X 10 10 dm 3 mo 1 - a 1 .s- 1 If it exceeds, it becomes difficult to obtain sufficient stability of the compound.
  • the singlet oxygen quenching rate (k Q dm 3 m0 1 s— represents the number of molecules of singlet oxygen that a solution of concentration lmo 1/1 quenches per second.
  • the singlet oxygen quenching mechanism that has been actively studied so far is mainly singlet oxygen by oxidation reaction (electron extraction).
  • a quenching mechanism in this regard until the oxidation reaction or electron transfer model as singlet oxygen erasing mechanism, for example, H arry H. Wa sse rma n s Ro bert W. fifth Mu Rray Author of SI NGLET oXYGEN (1979) Chapter Q uenchingof S inglet ⁇
  • Some measurement methods in literature such as xygen Law and theory are published. Many of these methods perform measurements in non-aqueous solvents.
  • the singlet oxygen quenching rate k Q measured in a non-aqueous solvent is becoming difficult to reflect the function in the actual recorded matter, particularly in ink jet recording using a dye as a coloring material. Therefore, it is important to carry out in an aqueous solution or an alcohol solution such as ethanol.
  • the singlet oxygen quenching rate (k Q ) of the singlet oxygen quencher is a method described in page 22 of the 22nd Annual Meeting of the Oxidation Reaction (Ehime Univ., Mukai, Dai et al. '). Specifically, it was synthesized according to the method described by Inoue et al. In Te trahedron L et t., 41, 21 77-2181 (1985), etc.
  • the singlet oxygen quenching mechanism includes a chemical quenching rate (k r ) in which a quenching compound reacts with singlet oxygen to quench it as an oxide, and singlet oxygen is converted into triplet oxygen without reacting.
  • k r chemical quenching rate
  • k q physical quenching rate
  • singlet oxygen quenching rate (kg) usually includes both quenching rates. .
  • the anti-fading agent of the present invention has a singlet oxygen quenching mechanism, from singlet oxygen to energy. Only a physical quenching mechanism that deprives Luge and quenches singlet oxygen by proton transfer is exhibited. This eliminates the trade-off relationship with the sustainability of the effect that the more highly effective compound is an unstable compound that is more susceptible to oxidization by itself, and exhibits high image fading prevention function stably over the long term. As a result, a recording medium capable of maintaining the image quality, an image fading preventing agent used therefor, and an image forming method have been completed.
  • the chemical quenching rate (k r2 ) is dominant as the singlet oxygen quenching rate (k Q2 ) of the color material in order to prevent the color material contained in the ink from fading.
  • Color materials are not a preferred form. This is because the chemical quenching rate ⁇ k r2 ) may be deviated from the purpose of the present invention because the colorant itself is deteriorated by an oxidation reaction, that is, accompanied by a change in molecular structure that causes discoloration. It is.
  • the singlet oxygen quenching rate (k Q2 ) is as close as possible to the physical quenching rate (k q2 ). If the ratio of the chemical quenching rate (k r2 ) to the singlet oxygen quenching rate (k Q2 ) of the colorant is 10% or less, the image storability is improved, but it is greater than 10%. In this case, the contribution of chemical quenching is large, and the color material itself has a large oxidation reaction, which may cause a problem as the degree of image fading.
  • the present invention relates to a recording medium containing an image fading inhibitor having a singlet oxygen quenching rate (k Q1 ) larger than the singlet oxygen quenching rate (k Q2 ) of the color material.
  • the image fading prevention agent is preferentially acidified by singlet oxygen, so it is possible to prevent the color material from fading, and the singlet oxygen quenching rate of the color material (k Q2 )
  • the chemical quenching rate (k r2 ) becomes dominant, the color material is oxidized regardless of the value of the singlet oxygen quenching rate (k Q1 ) of the anti-fading agent. May occur.
  • any agent having a functional group that causes intramolecular proton transfer in the molecule may be used.
  • an anthraquinone derivative examples include pentavalent phosphate compounds, unsaturated cyclic alkyl compounds, and unsaturated aliphatic compounds.
  • pentavalent phosphate compounds and anthraquinone derivatives are preferred. Since the pentavalent phosphate compound and the anthraquinone derivative have a large singlet oxygen quenching rate (k Q1 ) —, the effect of the present invention is great.
  • the pentavalent phosphate ester compound used as the image fading preventing agent of the present invention is preferably selected from compounds having the structure described in the following formula (1) or (2).
  • 1 ⁇ to 1 3 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic alkyl group, a Fang aromatic alkyl group or a (meth) Atari Roy Ruo alkoxyalkyl group.
  • R 1 to R 3 are hydrogen atoms.
  • One of the compounds of the hydrogen atom of the Ri ⁇ R 3, i.e. pentavalent phosphoric acid ester compound having one free OH is Shi preferred Rere. L,
  • R 4 to R 7 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic alkyl group, an aromatic alkyl group, or a (meth) ataryloxyalkyl group.
  • 1 to 3 of R 4 to R 7 are hydrogen atoms.
  • a compound in which one or two of R 4 to R 7 are hydrogen atoms is preferred.
  • a compound in which one of R 4 and R 5 is a hydrogen atom and one of R 6 and R 7 is a hydrogen atom is preferable.
  • an aliphatic alkyl group that can be suitably selected from the above formula (1) or formula (2), Includes an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and examples of the aromatic alkyl group include a phenyl group, a phenylmethyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and a naphthylmethyl group.
  • the (meth) ataryloxyalkyl group include an alkyl group having an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group. These groups may be linear or branched.
  • Specific examples of the pentavalent phosphate ester compound represented by the formula (1) include the following.
  • N is 1 or 2.
  • pentavalent phosphate compound represented by the formula (2) include the following.
  • the anthraquinone derivative used as the image fading preventing agent of the present invention has a great effect of this effort.
  • the anthraquinone derivative used as the image fading preventing agent of the present invention is preferably selected from compounds having the structures described in the following formulas (3) and (4).
  • Formula (3) ' is a structural formula that has one structure that causes proton transfer in the molecule. It is.
  • 1 ⁇ to 17 are preferably each independently a hydrogen atom, an aliphatic alkyl group, or an aromatic alkyl group. Since these substituents affect the basicity of the substituted ketone or the balance of the acidity of the hydroxyl group, they affect the proton transfer reaction rate, and hence the singlet oxygen quenching rate. Therefore, it is necessary to take a look at it and make an appropriate selection.
  • an ester group and a hydroxyl group can be substituted independently at the positions of R 4 and R 5 , respectively. It is more preferable to be a compound that simultaneously produces two types of proton transfer reactions of type 1 and ester monohydroxyl type. ⁇
  • Equation (4) is a structural formula having two structures that cause proton transfer in the molecule.
  • R 1 to R 6 are preferably each independently a hydrogen atom, an aliphatic alkyl group, or an aromatic alkyl group. Since these substituents affect the basicity of the substituted ketone or the balance of hydroxyl acidity, they affect the rate of proton transfer reaction and thus the rate of singlet oxygen quenching. Therefore, it is necessary to select appropriately in view of that.
  • the recording medium of the present invention has a base material 2 and an ink receiving layer 1 formed on the base material 2 as a color material receiving site.
  • the ink receiving layer 1 contains the aforementioned image fading preventing agent of the present invention.
  • Base material 2 includes chemical pulp such as LBKP and NBKP, wood pulp such as GP, P GW, RMP, TMP, mechanical pulp such as C TMP, CMP, and CGP, waste paper pulp such as DIP, polyethylene fiber, etc.
  • """various additives that are usually used in papermaking, if necessary, Base paper produced by various devices such as a long net paper machine, a circular net paper machine, and a twin wire paper machine can be used.
  • this base paper is a processed paper with a size press or anchor coat layer, such as starch or polybulol alcohol, or art paper, coated paper, cast coat paper, etc., with a coat layer on top of them. Coated paper is also included.
  • the ink receiving layer 1 may be provided as it is on such paper, and the smoothness of the surface of the substrate 2 is improved in order to obtain good recording characteristics and glossiness for inkjet recording and paper.
  • a calendar device such as a machine calendar, a TG calendar, a soft calendar, etc. may be used in the stage prior to the application of one ink receiving layer.
  • the base material 2 may be one obtained by providing a resin layer on the above paper, and the resin layer may be a synthetic resin such as polyethylene, polypropylene, polyester ⁇ /, nylon, rayon, polyurethane, or a mixture thereof.
  • a film material, or a sheet formed by molding the above synthetic resin into a fiber, can also be used.
  • the ink receiving layer 1 formed on the substrate 2 contains the image fading inhibitor of the invention described above.
  • One type of image fading inhibitor may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the content of the image fading inhibitor in the ink receiving layer 1 is preferably within a range of 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less with respect to the total solid content of the ink receiving layer 1. If it is less than 0.1% by mass, sufficient weather resistance may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 10.0 mass%, there may be a problem in image recording characteristics such as a decrease in OD and a decrease in ink absorption in the halftone and secondary color portions.
  • Items that can be considered as an effect on the image recording characteristics due to the addition of the anti-fading agent here are graininess, image density, and color saturation. For example, it is a blur and fine line blur. 'An even more preferable range of the content of the image fading inhibitor is 2.5% by mass or more and 6.0% by mass or less, and within this range, the balance of weather resistance and image recording characteristics is more excellent. Therefore, it is very satisfactory because the image recording characteristics are hardly affected by the addition of the image fading inhibitor while providing sufficient weather resistance.
  • the image fading preventing agent contained in the ink-receiving layer 1 the content per unit area of the recording medium, 1. 0 0 X 1 0- 4 mo 1 Zm 2 or more, 1. OO mol Zm 2 below It is preferable to adjust so that.
  • the content of the image fading inhibitor per unit area within this range, sufficient weather resistance can be obtained, and OD is lowered, and ink absorption is reduced in the halftone and secondary color areas. Excellent image recording characteristics can be obtained. More preferably, 5 X 1 0 - 4 mo 1 / m 2 or more, 1 X 1 0 - is 2 mo 1 / m 2 or less.
  • the image fading preventing agent is present in a state where the image fading preventing agent can function so that energy can be captured from singlet oxygen in the recording medium, that is, in a state where energy can be taken from singlet oxygen. It is preferable.
  • the image fading inhibitor is present as a solid or a crystal, it is present as a microcapsule containing the image fading inhibitor dissolved in an oily substance, and various other than these. Can exist in a state.
  • energy may not be efficiently captured from singlet oxygen simply by including an image fading inhibitor in the recording medium.
  • the image fading preventing agent in order for the image fading preventing agent to be in a fully functioning state, it is dissolved in the recording medium or dissolved by entering into the recording medium, and singlet ' Those capable of capturing energy from oxygen are preferred.
  • the ink composition which is a coloring material
  • the recording medium is filled with an ink liquid mainly composed of water, it is in a dissolved state, The energy can be efficiently captured from singlet oxygen.
  • the ink receiving layer 1 usually contains a pigment and a binder in addition to the image fading inhibitor.
  • the pigment used here is preferably composed mainly of alumina hydrate in terms of dye fixing property, transparency, printing density, color developability, and gloss / rawness, but the following pigments are used.
  • inorganic pigments include light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, kaolin, aluminum silicate, diatomaceous earth, calcium silicate, magnesium silicate, synthetic amorphous silica, colloidal silica force, alumina, hydric magnesium hydroxide, etc. It is done.
  • organic pigments include styrene particles, microcapsule particles, urea resin particles, and melamine resin particles. Select one of these, or use a combination of two or more if necessary. ,
  • a fine particle pigment having an average particle diameter of 1 / m or less is preferably used as a main component, and particularly preferable are fine particles such as silica-based and aluminum oxide-based particles.
  • Preferred as the silica-based fine particles are silica fine particles typified by colloidal silica available from the market.
  • Particularly preferable examples of the silica-based fine particles include those disclosed in Japanese Patent Nos. 2 80 3 1 3 4 and 2 8 8 1 8 4 7.
  • a preferable example of the acid-hyaluminum fine particles is alumina hydrate fine particles.
  • the alumina hydrate is represented by the following general formula, for example.
  • n represents any of 0, 1, 2 or 3
  • m represents a value in the range of 0 to 10, preferably 0 to 5.
  • MH 2 0 often represents a detachable aqueous phase that is not involved in the formation of the crystal lattice, so m can be an integer or non-integer value.
  • Alumina hydrate is generally produced by hydrolysis of aluminum alkoxide or sodium aluminate (USP 4, 2 4 2, 2 71, 4, 2 0 2, 8 7 0), It can be produced by a known method such as a method of neutralizing by adding an aqueous solution of aluminum sulfate, aluminum chloride or the like to an aqueous solution of sodium aluminate (Japanese Patent Publication No. 5 7-4 4 7 0 5 '). '
  • the alumina hydrate suitable for the present invention shows a boehmite structure or an amorphous state by analysis by X-ray diffraction method, and particularly, disclosed in JP-A-7-2 3 2 4 7 3 Alumina hydrates described in JP-A-8-1 3 2 731, JP-A-9 6 6 664, JP-A-9-7 6 6 28 and the like are preferred.
  • the ink-receiving layer 1 is formed by drying again and is subjected to a casting process in many cases. It is preferable to use a plate-like alumina hydrate that has a low tendency to be oriented when the receptor layer 1 is formed and has good water absorption. That is, since the plate-like alumina hydrate has good moisture absorption, the re-wetting liquid (moisture) is easy to permeate, so that the ink receiving layer 1 is likely to swell and the alumina hydrate particles are easily rearranged. . Therefore, high gloss can be obtained in the casting process. In addition, since the rewetting liquid penetrates efficiently, the production efficiency in the casting process is also increased.
  • the pigment content in the ink receiving layer 1 is 55.0 mass based on the total solid content of the ink receiving layer 1. / 0 or more, 94.0 mass. / Within the range of 0 or less is preferable.
  • binders include polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, starch or modified product thereof, gelatin or modified product thereof, casein or modified product thereof, gum arabic, canolepoxymethylsenololose, hydroxyethinore Cellulose derivatives such as senocellulose and hydroxypropylmethylcellulose; Conjugated copolymer latexes such as SBR latex, NBR latex and methyl methacrylate-butadiene copolymer; functional group-modified polymer latex; Conventionally known binders such as vinyl copolymer latex such as tylene monoacetate butyl copolymer; polyvinyl pyrrolidone, maleic anhydride or copolymer thereof, and acrylate ester copolymer can be used.
  • polybulal alcohol as a binder
  • a conventionally known binder in combination with polyvinyl alcohol.
  • the amount of binder to be combined is 5 masses with respect to the pigment. It is preferable that the amount be 20% by mass or more.
  • the ink receiving layer 1 It is very effective for forming the ink receiving layer 1 to contain one or more oxalic acid compounds as a crosslinking agent in the raw material for forming the ink receiving layer 1 formed as described above.
  • boric acid compounds that can be used in this case, not only orthoboric acid (H 3 B 0 3 ) but also metaboric acid and hypoboric acid can be used, and salts thereof can also be used.
  • the borate is preferably a water-soluble salt of boric acid, specifically, for example, a sodium salt of boric acid.
  • Alkali metal salts such as strong Rium salt (K 2 B 4 0 7 ⁇ 5 H 2 0, KB 0 2 etc.), ammonium salt of boric acid ( ⁇ 4 ⁇ 4 0 9 ⁇ 3 ⁇ 2 0, ⁇ ⁇ 4 ⁇ 2 etc.), alkaline earth metal salts such as magnesium salt and calcium salt of boric acid, and the like.
  • Orthofluoric acid or a salt thereof is preferably used from the viewpoints of the stability over time of the coating liquid and the effect of suppressing the occurrence of cracks.
  • the ink receiving layer 1 may contain other additives as required.
  • Other additives include dispersants, thickeners, pH modifiers, lubricants, fluidity modifiers, surfactants, antifoaming agents, release agents, fluorescent brighteners, ultraviolet absorbers, and antioxidants. An agent etc. can be mentioned.
  • an image fading inhibitor solution obtained by dissolving the image fading inhibitor in an organic solvent or the like is used as a component other than the image fading inhibitor.
  • the method of coating on the ink-receiving layer 1 formed in advance is simple. By doing so, it is possible to include a large amount of image fading inhibitor on the surface side of the ink receiving layer 1.
  • the organic solvent that can be used to prepare the image fading inhibitor solution is not particularly limited.
  • esters such as ethyl acetate and butyl acetate, and ketones such as methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, and aceton.
  • Ethers such as jetyl ether and ethyl ether, and alcohols such as isopropanol, methanol and ethanol are preferred.
  • the image fading inhibitor is water-soluble, water, preferably deionized water, can be used as a solvent.
  • An image fading inhibitor concentration in the image fading inhibitor solution is preferably 0.5 to 30% by mass because coating is easy.
  • the coating method of the image fading inhibitor is a non-contact coating method with respect to one surface of the ink receiving layer using a die coater, air knife coater, spray, etc.
  • a contact-type coating method such as a roll coater, a bar coater, or a gravure coater can also be used.
  • an image fading preventing agent may be added to the raw material coating solution for the ink receiving layer 1 and coated as a coating solution containing all components.
  • the dry coating amount of the ink receiving layer 1 is preferably 30 g / m 2 ′ or more, and more preferably 60 g / m 2 or less. That's right. If less than 3 0 g / m 2, in particular, cyan, magenta, ink of three colors of yellow, other black ink, when used in flop links such as multiple light color ink is added, sufficient Ink absorption may not be obtained, that is, ink overflow may occur and bleeding may occur, or ink dye may spread to the substrate 2 and print density may decrease. On the other hand, if it exceeds 60 g Zm 2 , cracks may not be completely suppressed.
  • the ink receiving layer 1 exhibiting sufficient ink absorption even in a high temperature and high humidity environment can be obtained, which is preferable, and the dry coating amount is preferably 60 g Zm 2.
  • the dry coating amount is preferably 60 g Zm 2. The following is more preferable because uneven coating of the ink receiving layer 1 is further less likely to occur, and the ink receiving layer 1 having a stable thickness can be produced.
  • the ink receiving layer 1 formed as described above preferably has the pore properties satisfying the following conditions in order to achieve the purpose and effect such as high ink absorbability and high fixability. .
  • the pore volume of the ink-receiving layer 1, 0. Lcm 3 Z g or more, 1. O cm is preferably in the 3 / g within the range. In other words, if the pore volume is less than the above range, sufficient ink absorption performance cannot be obtained, resulting in an ink receiving layer 1 with poor ink absorbability. There is a risk of bleeding. On the other hand, when the above range is exceeded, the ink receiving layer 1 tends to be easily cracked or fallen.
  • the BET specific surface area of the ink receiving layer 1 is preferably 2 O m 2 Z .g or more and 4 50 m 2 / g or less. If the above range is not satisfied, sufficient luster 1 "may not be obtained, and haze may increase.
  • the image may appear to have a “white haze”. Further, this case is not preferred because it may cause a decrease in the adsorptivity of the dye in the ink. On the other hand, if the above range is exceeded, cracks are likely to occur in the ink receiving layer 1, which is not preferable.
  • the pore volume and BET specific surface area values are obtained by the nitrogen adsorption / desorption method.
  • a glossy surface can be formed on the surface of the ink receiving layer 1 by a casting method.
  • the casting method is a method in which the ink receiving layer 1 in a wet state or in a plastic state is pressed against a heated mirror-like drum (cast drum) surface, and dried in the pressure-bonded state.
  • the ink receiving layer 1 is copied onto the surface, and there are three representative methods: the direct method, the rewetting method (indirect method) and the coagulation method.
  • any of these casting methods can be used.
  • the rewetting casting method is particularly preferable. According to the above, it is preferable because the surface of the ink jet recording medium can be obtained.
  • the image forming method of the present invention is a method of forming an image with a color material on the recording medium described above.
  • the image forming method it is possible to prevent discoloration of the image formed on the recording medium and to maintain the image quality stably for a long period of time.
  • it is suitable for an image forming method using an inkjet recording method.
  • an ink composition that can be suitably used in the image forming method of the present invention will be described.
  • the ink assembly as an ink used in the image forming method of the present invention contains a color material, and as a preferred form, a color material, water, a water-soluble organic solvent, Ink yarn composition containing
  • the color material contained in the ink composition is not particularly limited, but it is preferable to use a water-soluble dye.
  • a color index, an acid dye, a direct dye, a catalyst dye, a reactive dye examples of dyes are classified into dyes, sulfur dyes, and food dyes.
  • azo, anthraquinone and anthrapyridone can be used.
  • the content of the coloring material in the ink composition is preferably 0.1% by mass or more and 20% by mass or less, and 1% by mass or more and 5% by mass. / 0 or less is more preferable.
  • the image fastness of the obtained image is significantly improved.
  • the heavy oxygen quenching rate of the colorant is, 1 0 X 1 O 8 dm 3 mo 1- more, 3 0 X 1 0 10 dm 3 mo 1- -.. Is preferably 1 or less.
  • High singlet oxygen quenching ability is achieved by substituting the molecular structure, the electronic state in the molecule, the quenching mechanism due to energy relaxation by proton transfer, and the oxidized site having an antioxidant function.
  • the relationship between the colorant contained in the ink composition used for recording, the image fading inhibitor contained in the recording medium, and the singlet oxygen quenching rate will be described.
  • the image fading inhibitor is given priority.
  • the color fading prevention function of the color material is easily exhibited.
  • the image fading inhibitor in the recording medium is evenly distributed, and in the case of inkjet recording, whether or not the color material in the ink composition is uniformly fixed in the ink receiving layer, etc. Therefore, it is considered that there are complicated factors that cannot be easily quantified.
  • the singlet oxygen quenching rate of the plurality of image fading inhibitors satisfies the above formula. Further, when a plurality of color materials are driven into the recording medium, the one having the maximum singlet oxygen quenching speed of the plurality of color materials may be satisfied.
  • water-soluble organic solvent a water-soluble high boiling point low-volatile organic solvent is preferably used.
  • preferable water-soluble high-boiling and low-volatile organic solvents include polyhydric alcohols and polyhydric alcohol lower alkyl ethers, and more specifically, ethylene glycol, diethylene glycol / res, Alkylene glycols such as triethyleneglycol and propylene glycol; glycerin; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene daricol; ethylene glycol.
  • (Or ethyl) ether triethylene glycol monomethyl Or lower monoalkyl ethers of polyhydric alcohols such as ether; and polyhydric lower alkyl dialkyl ethers such as triethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether.
  • the alkylene group is preferably an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.
  • These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. The amount of these water-soluble, low-boiling, low-volatile organic solvents may be appropriately determined.
  • the content in the ink composition is preferably 5 to 35% by mass. Les. The reason is that these solvents remaining in the printed material may absorb moisture in the air and cause bleeding of images during storage.
  • amides such as dimethylformamide and .dimethylacetamide
  • ketones or ketone alcohols such as acetone and diaceton alcohol
  • tetrahydrofuran dioxane Ethers such as methyl alcohol, ethyl alcohol,
  • the ink composition of the present invention can contain acetylene glycol as the water-soluble organic solvent.
  • acetylene glycol commercially available products can be used.
  • Surfynol 8 2, 10 4, 4 4 0, 4 6 5, TG, Orphine STG above trade name, manufacturer: A ir Propandand Chemicals Inc. (Seller: Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) can be used.
  • the amount of acetylene glycol added may be appropriately determined.
  • the content in the ink thread and the composition is 0.3% by mass or more, 1.8% by mass. The following degree is preferable. '.
  • a polyhydric alcohol lower alkyl etherol and acetylene glycol can be used in combination.
  • the content of the water-soluble organic solvent is preferably in the range of 1% by mass to 40% by mass of the total ink composition, more preferably in the range of 3% by mass to 30% by mass.
  • the colorant dye has good solubility in the ink composition, has a viscosity for stable ink composition discharge, and The water content in the
  • a range of 30% by mass or more and 95% by mass or less is preferable.
  • each ink composition used in the present invention includes, in addition to the above-mentioned components, a surfactant, a pH-adjusting antifungal agent, an antiseptic, an antifungal agent, an antioxidant, a reduced P method It may contain various additives such as stopper, evaporation promotion, clean H glaze, and water-soluble polymer.
  • a moisture retaining solid such as urea, urea derivative, trimethylolpropane, etc. is also used as a component of the ink composition. Also good.
  • the amount of humectant added, such as urea, urea derivatives, trimethylolpropane, etc. is preferably in the range of 1 to 30% by mass, more preferably in the range of 3% by mass to 20% by mass.
  • the addition amount of the surfactant is preferably in the range of 0.01 to: L 0% by mass, and more preferably in the range of 0.05 to 3% by mass.
  • Preferred physical properties of the ink composition are as follows in terms of viscosity, surface tension and pH (deviation is 25 ° C). Viscosity ranges from 1.5 cps to 10 cps Is preferable, and more preferably in the range of 1.8 cps or more and 5.0 cps or less.
  • the surface tension is preferably 25 dyn / cm or more and 45 dy nZ cm or less.
  • the pH is preferably 4 or more and 10 or less, more preferably 6 or more and 9 or less.
  • a rain image forming element having a coloring material and a compound having a functional group that causes intramolecular proton transfer in the molecule is obtained. Then, an image formed by them is obtained.
  • the singlet oxygen quenching rate of the coloring material and the image fading inhibitor was measured under the following conditions by the competitive exhaustion method described above.
  • 1 X 10- 3 singlet was adjusted to M oxygen generator [3- (1, 4-E positive O cyclohexyl - 4-methyl-1, 4-dihydro-1 one-naphthyl) propionate (EP)]
  • the reference substance [2 quenching speed was adjusted to IX 10- 3 M, 5-Jifuwe two Lou 3, 4- Ben Zofran (DPBFs)]
  • a solution in which the measurement substance (coloring material or 'image fading inhibitor) coexists was prepared.
  • coloring materials A and B having the following structures are used.
  • the reaction reagent for the acylation uses an acid anhydride or ester, and the cyclization reaction is a dehydration reaction in the presence of alkali at high temperature and high pressure (120 ° C or higher, 160 ° C or lower, '2 atmospheres or higher). It was.
  • Ink compositions A and B used in Examples and Comparative Examples were prepared as follows.
  • Color material (Color material A or B)
  • Ink-jet recording ink containing colorant A or B after mixing with 78 parts by mass of ion-exchanged water and pressure-filtering the resulting mixture through a membrane filter with a pore size of 0.2 microns.
  • Compositions A and B were obtained, respectively.
  • image fading preventing agents A, B, C, D and E were prepared as image fading preventing agents used in Examples and Comparative Examples.
  • Image fading inhibitor A (Molecular weight: 299)
  • Image fading inhibitor B (Molecular weight: 31 3)
  • 5-valent phosphate ester compound (Johoku Chemical Co., Ltd., trade name: J ⁇ — 5 0 6) (with a structure that allows intramolecular migration of molecules, liquid at room temperature, easily soluble in water)
  • Trivalent phosphate ester compound Triphenyl phosphate ester
  • a substrate was prepared as follows. Freeness 450 ml l CS F (Canadian Standarad Freeness) hardwood B West kraft pulp (LBPK) 80 parts by weight, freeness 480 m 1 CSF softwood bleached kraft pulp (NB PK) In a pulp slurry consisting of 20 parts by mass, cationized starch (manufactured by Yamato Chemical Co., Ltd., trade name: Soldine CP-1 3D) 0.60 parts by mass, heavy calcium carbonate 10 Parts by weight, light calcium carbonate 15 parts by weight, alkyl ketene dimer (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., trade name: Size Pine K903) 0.1 parts by weight, cationic polyacrylamide (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) Product name: POLYSTRON 6 1 9) 0.0 3 parts by mass and sulfuric acid band (manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.) 0.4.
  • cationized starch manufactured by
  • the coating liquid used for forming the undercoat layer is composed of kaolin (trade name: Ultrawhite 90, manufactured by Engelhard), Zinc oxide / aluminum hydroxide (mass ratio 6 5/1 0/2 5).
  • an aqueous tetraborate solution (dissolved in pure water and adjusted to a solid content concentration of 5.0% by mass) ) was applied to a solid content of 0.5 g / m 2 , and the ink receiving layer was formed immediately after the coating solution was impregnated in the undercoat layer.
  • the coating liquid and coating method used to form the ink receiving layer at that time are as follows.
  • Sodium aluminate was added to a 4% by mass aqueous solution of aluminum chloride to adjust the pH to 4. Thereafter, the temperature was raised to 90 ° C while stirring, and stirring was continued for a while. Thereafter, re-poured sodium aluminate was added to adjust the pH to 10 and a aging reaction was carried out for 40 hours while maintaining the temperature. Thereafter, the temperature was returned to room temperature, and the pH was adjusted to 7 or more and 8 or less with acetic acid. 'The dispersion was desalted and then peptized with oxalic acid to obtain a colloidal sol. The colloidal sol of alumina hydrate was concentrated to obtain a solution having a solid content of 17% by mass.
  • polyvinyl alcohol (trade name: PVA 1 17; manufactured by Kurarene soil) was dissolved in pure water to obtain a 9% by mass solution.
  • the above-mentioned alumina hydrate co-hydral sol and polyvinyl alcohol solution were mixed and stirred so that the solid content of alumina hydrate and the solid content of polybutyl alcohol was 10: 1, thereby obtaining a dispersion.
  • This was coated with a die coater at a rate of 30 m / min so that the dry coating amount was 35 g / m 2 . And then, 1 7 0. (: Was dried to form an ink receiving layer, and thus a recording medium 1 for ink jet was obtained.
  • the average pore radius of the recording medium 1 at this time was 8.5 nm, and the pore volume was 0.65 ml Zg.
  • An ink jet recording medium 9 was prepared in the same manner as the ink jet recording medium 1 except that the composition of the coating liquid for forming the ink receiving layer was changed.
  • the preparation of a coating solution for forming the ink receiving layer is described below.
  • Sodium aluminate was added to a 4 mass% aqueous solution of aluminum chloride to adjust the pH to 4. After that, the temperature was raised to 90 ° C while stirring, and stirring was continued for a while. Sodium hydroxide was added to adjust pH to 10 and the aging reaction was carried out for 40 hours while maintaining the temperature, and then returned to room temperature, and pH was adjusted to 7 to 8 with acetic acid.
  • the colloidal sol was obtained by demineralization treatment with acetic acid and then peptized with acetic acid, and the colloidal sol of this alumina hydrate was concentrated to obtain a solution with a solid content of 17% by mass.
  • polybulal alcohol (trade name: P VA 1 17, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was dissolved in pure water to obtain a 9% by mass solution.
  • Polybula alcohol solution, alumina hydrate solids and polybulal The mixture was stirred and mixed so that the solid content of the mixture was 10: 1 by mass, and further the image fading inhibitor was adjusted to 4.4% by mass with respect to the total solid content of this dispersion of 100.
  • a dispersion was obtained by adding C. This was coated with a die coater at a rate of 30 m / min so that the dry coating amount was 35 g Zm 2 and at 170 ° C.
  • the ink-receiving layer was formed by drying, thus obtaining a recording medium 9 for ink jet recording, and the average pore radius of the recording medium 9 for ink-jet recording at this time was 8.6 11 ⁇ 1 from BET measurement.
  • the pore volume was 0.67 ml / g, and the coating amount of the image fading inhibitor C added to the ink receiving layer of the recording medium 9 for ink jet recording was 1.00 X 1 0 1 2 mo 1 / m 2
  • ink jet recording was performed with an ink jet printer (commercial product: iP86600, manufactured by Canon Inc.).
  • the recording medium for the ink jet used was for the ink jet produced above. Recording medium 1-9, size 1. O cmX l. 0 cm area was printed. OD was controlled to 1.0 by controlling Duty, and used as a sample for fluorescent lamp test. This and can exhaled Inku weight of 19. 5 g / m 2, since the dye concentration is 0 wt% 6.
  • the dye solids 1. 1 7 g / m 2 the discharged it become. 'Also, the combinations of the ink composition and the recording medium for the ink jet used are shown in Table 2.
  • image fading preventing agent image forming element, recording medium, image forming method, and image of the present invention
  • image forming technique such as a sublimation thermal transfer method, an electrophotographic method, and offset printing. It can be used widely.

Abstract

形成された画像の変退色を防止し、長期安定的に画質を維持可能な画像退色防止剤、それを用いた画像形成要素、被記録媒体、画像形成方法、及び画像を提供する。色材により画像が形成される部位に用いられ、分子内プロトン移動を生じる官能基を分子内に有することを特徴とする画像退色防止剤、それを用いた画像形成要素、被記録媒体、画像形成方法によって画像を形成する。

Description

明 細 書 . 画像退色防止剤、 画像形成要素、 被記録媒体、 画像形成方法、 及び画像 '—技術分野
本発明は、 画像退色防止剤、 それを用いた画像形成要素、 被記録媒体、 画像 形成方法、 及ぴ画像に関する。 背景技術
近年、 画像形成技術の進歩が飛躍的に進み、 昇華型熱転写法、 インクジェッ ト法等の画像形成方法においても銀塩写真,並の高画質ィ匕が達成され、 人々'の生 活に浸透している。
昇華型熱転写方法は、 昇華性色材を記録剤とし、 これをポリエステルフィル ム等の基材シートに担持させて熱転写シート (インクシート) とし、 昇華性色 材で染着可能な被転写材、 例えば、 紙やプラスチックフィルム等に色材受容部 ィ立を形成した受像シート (熱転写用被記録媒体) 上に各種のフルカラー画像を 形成する方法である。 この場合には加熱手段としてプリンクのサーマルへッド が使用され、 極めて短時間の加熱によって三色又は囲包の多数の色ドットを受 像シートに転移させ、 該多色の色ドットにより原稿のフルカラー画像を再現す. るものであり、 このように形成された画像は、 使用する昇華性色材として染料 を用いることにより得られる画像は鮮明性、 透明性、 中間色の再現性や階調性 に優れた、 フルカラー銀塩写真画像に匹敵する高品質のものを得ることができ る。
しかしながら、 得られる画像として昇華型染料から形成されたものは、 顔料 による画 に比べて一般的に耐光性に劣り、 直射日光に曝露されると画像の褪 色又は変色が早いという問題がある。 又、 直接光が当らない場合、 例えば、 室 内、ファイル中、本の綴じ込み中でも変褪色(暗褪色)するという問題がある。 これらの耐光性や暗褪色の問題は受像シートの染料受容層に紫外線吸収剤や 酸化防止剤を添加することにより成る程度は改善されている。 しかしながら、 上記従来の技術では酸化防止剤等は染料受容層全体に均一に分布しており、一 方、 転写された染料の大部分は受容層の表面近くに存在する為、 酸化防止剤等. による染料の保謹作用が効率的に行われず、 変褪色防止が不十分であるという 問題があり、 転写された染料を酸化防止剤等によって有効に保護出来る技術が 要望されている。
他方、 インクジェット記録では、 機器自体の廉価、 低ランニングコスト、 力 ラー記録が容易であるなどの特徴を有しており、 コンピュータ、 デジタルカメ ラ等からのデジタル信号の出力機器として近年急速に普及している。 インクジ エツトプリンターに用いられる記録用インクは、 '染料を水性媒体もしくは非水 性媒体に溶解させたインク、 あるいは顔料を水性もしくは油性媒体中に分散さ せたインク、 あるいは熱融溶可能な固体インクなど様々なタイプのインクが提 案されている。 現在の主流となっているィンクは染料を水性媒体に溶—解させた ものであり、 発色の美しさ、 人体及び環境に対する安全性が高いなどの特徴を 有している。 特に近年は家庭やオフィスで手軽に印刷できるィンクジェットプ リンターが普及し、 画質も銀塩写真に迫るものが開発されている。 しかし、 水 性染料などの色材の中には耐光性、 耐酸化性に劣るものがあり、 銀塩写真と比 較して保存安定性が劣り、 特に光などにより経時的に画質、 色相が劣化すると いう問題があり、 インクジエツト印刷においても染料を酸ィ匕防止剤等によって 有効に保護出来る技術が要望されている。
このような問題に対して、 染料の劣化を防ぐ様々な解決方法が提案されてい る。 その方法としては、 主として酸化防止剤、 紫外線吸収剤等の添加、 オーバ 一コートによるものであり、 その添加剤の種類、 添加方法、 寧化防止剤の特性 等について提案されている。 昇華型熱転写記録やインクジヱット記録に用いられる染料などの色材の退 色機構については諸説があるが、 一般には次のように考えられている。 すなわ ち、 光により染料などの色材が三重項励起状態となり、 更にその三重項状態の 色材と基底状態の三重項酸素のエネルギー交換により励起一重項酸素が生成 '—する。 この一重項酸素は活性が高い上に比較的寿命が長く、 染料などの色材と 反応して酸化あるいは分解を促進し、 画像を劣化させる原因になっていると考 えられている。
そのような観点から、 近年、 好適な添加剤を選択する方法として一重項酸素 消光速度 kQをパラメーターとし 規定した添加剤、及ぴ該添加剤を含有する被 記録媒体、 記録液、 またこれを用いた記録方法に関するもの (特開 2000— 226544号公報(特許文献 1 )およぴ特開 2 Q 03— 94797号公報(特 許文献 2)) が知られている。 ' 、
特許文献 1では一重項酸素消光速度が 1 X 106 d m3m o 1— 1 s— 1以上の化合 物を含むィンクジヱット印刷用記録液、 及ぴィンクジェット印刷用記録シート が開示されている。 特許文献 2'では、 少なくとも 2種の酸化防止剤を含有し、 一重項酸素消光速度が 1 X 106 d m3m o 1一1 s一1以上、 1 X 109 d m3m o 1一1 s一1以下の化合物と、 ラジカルトラップ速度 (Ks) が 1以上、 10000以下 の化合物を併用したインクジ ット記録媒体が開示されている。
特開 2000— 34433号公報 (特許文献 3 ) には印刷画像の耐色性を改 善するための添加剤として、 紫外線散逸エネルギー吸収剤、 その他の添加剤と して束縛アミン遊離基抑制剤 (ヒンダードァミン化合物)、 還元剤 (ヒンダー ドフエノール等) が開示されている。
' また、 J o u r n a l o f Phy s i c a l Ch em i s't r y R e f e r e n c e Da t a Vo l . 10, No. 4, 809〜 999頁(1 981年).(非特許文献 1)'には、 その一重項酸素消光速度 kQを多種の化合物 について測定した結果にっレ、て、 溶剤ごとの議論等がなされている。 発明の開示
一重項酸素消光速度 kQ値は、主として非水系溶媒中 (水やアルコールに不溶) で測定されている (非特許文献 1参照)。 通常、 水可溶溶媒中 (水やアルコー ルに可溶)で一重項酸素消光速度 k。の値を測定するためには、分散剤としてド デシルベンゼンスルフォン酸ナトリゥムなどを用いて分散させる必要がある。 一般に一重項酸素消光速度 k Qの値は測定溶媒によつて異なり、水系溶媒中での 値の方が小さくなることが知られている。 例えば、 特許文献 1の実施例に記載 されている DABCO (1, 4—ジァザビシクロ [2. 2. 2] オクタン) の 一重項酸素消光速度の値は、 非特許文献 1によると非水系溶媒であるクロロホ ルム中では 5. 2 X 1 O7dm3mo 1— 1 s— 1であるのに対し、 水系溶媒であるメ タノ一ノレ中では 8. 1 X 1 O6dm3mo 1— i s-1である。 染料を色材として用い たィンクジェット記録では水系溶媒環境となることから、 本来、 水可溶溶媒中 で一重項酸素消光速度 kQの検討がなされる必要がある。 ところが、特許文献 1 及ぴ 2においてはその点が全く考慮されておらず、 これまでは染料等の色材に 対して使用する酸ィヒ防止剤 (画像退色防止剤) の性能が高かったことから、 測 定溶媒の違いによる一重項酸素消光速度の値の違いを考慮しなぐても問題に ならなかったと考えられる。 .
しかしながら、 近年、 昇華型熱転写記録や、 インクジェット記録に用いられ る色材の高性能化が進んでおり、 それに伴って色材自体が 1. 0 X 108 dm3 mo —1以上の一重項酸素消光速度を有するものになってきている。このこ とは、 色材自体の一重項酸素を消光する能力が高まっていることを意味するが、 換言すると、 色材と画像退色防止剤とがー重項酸素を消光する能力において競 争する関係となってきており、 画像退色防止剤の選択を誤つてしまうと、 色材 に対する一重項酸素の攻撃を防止していないことになつていること'を意味す る。 すなわち、 これまでの画像退色防止剤では、 一重項酸素 、消光する能力が 足りなくなってきており、 よりその効果の高い画像退色防止剤の開発が切望さ れている。
また、 特許文献 3に開示されているような紫外線散逸エネルギー吸収剤、 束 縛ァミン遊離基抑制剤 (ヒンダードァミン化合物)、 還元剤 (ヒンダードフエ ノール等) は化学反応的消光機構 (酸化反応メカニズム) により一重項酸素を —消光するものであった。 この化学反応的消光機構においては、 画像退色防止剤 はいわゆる犠牲試薬的な働きとなるため、 一重項酸素の消光能力が高い化合物 ほど自らが酸ィヒを受けやすい不安定な化合物であるため、 その効果の持続性と 'トレードオフの関係になってしまう。 すなわち、 犠牲的であるが故に、 消光能 力を持続させるためには画像退色防止剤を多量に使用する 、 順次補給してそ の消光能力を持続させるしか手段は無かった。 しかしながら実際に被記録媒体 中に画像退色防止剤を大量に使用すると、 色材受容部位ゃィンク受容灣の透明 性が低下し、 鮮明な画像形成が困難であったり、 中間調や二次色部分での色材 染着性ゃィンク吸収性の低下が発生したりする等の問題を生じる。 紫外線散逸 エネルギー吸収剤としてのベンゾトリァゾール系紫外線吸収剤は、 その作用機 構として励起状態の水素 (プロトン) 移動が特許文献 3に開示されている。 し 'かしながら、 プロトン移動は紫外線吸収機能を発現するために作用しており、 —重項酸素 (色材酸化原因) に対しては、 自らが一重項酸素により酸化分解し て紫外線吸収剤としての能力も無くなってしまうものであった。
そこで本発明者らは、 上記のように画像退色防止剤が犠牲試薬的に失活して しまうことを第一の課題として認識し、 より少量で効果が長期に持続するメカ 二ズムを有する画像退色防止剤について鋭意検討を行った。 さらに水可溶溶媒 中(水やアルコールに可溶)での一重項酸素消光速度 k Qの最適な範囲を検討す ることを第二の課題として認識し、 鋭意検討を行った。
本発明は、形成された画像の変色、退色 (本明細書では「変退色」 と称する) を防止し、 長期安定的に画質を維持可能とする画像退色防止剤、 それを用いた 画像形成要素、 被記録媒体、 画像形成方法、 及びそれらによって形成された画 β 像を提供することを目的とする。
本発明者らは鋭意研究を行つた結果、 被記録媒体に含有させる画像退色防止 剤の一重項酸素消光機構として、 分子内プロトン移動を生じる構造を有し、 該 分子内プロトン移動に伴う電子移動経路を形成している 2重結合の個数が 1 :個以上 4個以下であり、 且つ分子内に局在化した π電子系を含まない画像退色 Ρ方止剤を用いることで、 長期にわたり変退色変を防止でき、 長期安定的に画質 を維持することが可能となることを見出し、本発明の完成に至った。すなわち、 本発明は次の事項を含む。
本発明は、 色材により画像が形成される部位に用いられ、 分子内プロ トン移 動を生じる官能基を分子内に有することを特徴とする画像退色防止斉 ljである。 本発明は、 色材に対して酸ィヒ反応の原因となる一重項酸素を分子内プロトン 移動機構によって失活させる作用をもたらすことを特徴とする画像退色防止 '剤である。 本発明は、 基材と、 該基材上に形成された色材受容部位とを有する 被記録媒体であって、 前記色材受容部位中に、 前記の画像退色防止剤を含有す ることを特徴とする被記録媒体である。 ' 本発明は、 前記の被記録媒体上に、 色材により画像を形成することを特徴と する画像形成方法である。
本発明は、 色材と分子内プロトン移動を生じる官能基を分子内に有する化合 物とを有することを特徴とする画像形成要素である。
本発明は、 色材と分子内プロトン移動を生じる官能基を分子内に有する化合 物とを有することを特徴とする画像である。
本発明によれば、 被記録媒体上に形成された画像の変退色を防止し、 長期安 定的に画質を維持可能な画像退色防止剤、 それを用いた画像形成要素、 被記録 媒体、 画像形成方法、 及ぴそれらによって形成された画像を提供できる。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明における画像退色防止剤の色素劣化防止機能を説明する図で ある。
図 2は、 本発明の被記録媒体の構成を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
[画像退色防止剤]
本発明において 「画像退色防止剤」 とは、 被記録媒体のインク受容層中に画 像形成に使用されたインク組成物に含まれる染料などの色 とともに存在し た際に、 ガス、 光等の色材を劣化させる要因より色材を守り、 画像の退色を防 止する化合物のことをいう。 · そのような機能を有する画像退色防止剤として、 本発明では、 分子内プロトン移動が可能な構造を有する化合物を用いる。 この 画像退色防止剤により、 色材に対して酸化反応の原因となる一重項酸素を分子 内プロトン移動機構によって失活させる作用をもたらす。 例えば、 アントラキ ノン誘導体や 5価リン酸エステル化合物のように分子内に水素結合を有する 化合物は、 光照射により以下の式 (a ) 〜 (d ) に示すような分子内プロトン 移動反応が起きる。 その時の分子内プロトン移動に伴う電子移動経路を太線で 示す。 また、 励起状態における波動関数の節を破線で示す。
Figure imgf000009_0001
分子内プロ.トン移動に伴う電子移動経路を形成している 2重結合の個数 4
Figure imgf000009_0002
分子内プロトン移動に伴う電子移動経路を形成している 2重結合の個数 2 個
Figure imgf000010_0001
分子内プロトン移動に伴う電子移動経路を形成している 2重結合の個数 2 個
Figure imgf000010_0002
分子内プロトン移動に伴う電子移動経路を形成している 2重結合の個数 1 個
本発明において 「分子内プロトン移動」 とは、 上記式 (a ) 〜 (d ) で示さ れるように分子内で水素原子が移動しても分子内共鳴式が可逆的に矛盾なく 成立する現象のことをいう。
また、 本発明において 「分子内プロトン移動に伴う電子移動経路を形成して いる 2重結合の個数」 とは、 分子が分子内プロトン移動を伴って上記式 (a )
〜 (d ) のような互変異性体を形成する際にその共役鎖の共鳴に関与している 共役系 (電子移動経路) を形成している 2重結合の個数のことをいう。 分子内 で矛盾なく共鳴を完結させるためには最低 1個の 2重結合を有した共役系が. 必要である。 2重結合が多くなれば共役鎖として長いものとなり、 異性化の為 のエネルギー、 および時間がより多く掛かることとなる。 ここで、 5価リン酸エステルィヒ合物による一重項酸素消光メカニズムについ て、 図 1を用いて説明する。
画像退色の原因となる励起一重項酸素は、 光により染料などの色材が三重項 励起状態となり、 更にその三重項励起状態の色材と基底状態の三重項酸素のェ ネルギー交換により生成する。 この生じた一重項酸素はその高い反応活性から そのままでは直ちに色素と反応して色素を酸ィヒし、 色素分解物を生成させてし まう (画像退色現象、 色素劣化)。 '
ここで、 色材と共に 5価リン酸エステルイヒ合物を存在させておいた場合、 5 価リン酸エステル化合物は競争反応により励起一重項酸素が色素と反応する 速度より速く励起一重項酸素と相互作用し、 分子内プロトン移動反応により励 起一重項酸素を基底状態の三重項酸素へと消光すると考えられる。
色素は基底状態の三重項酸素では酸化され難いため、 このようにして画像退 色につながる酸化から守られることになる。 ,
このような本発明において目的とする好適な分子内プロトン移動反応を起 こす画像退色防止剤は、 上記式 (a ) 〜 (d ) の破線で示されるような励起状 態における波動関数の節の存在とプロトン移動反応時に関与する分子内共役 系の電子系を考慮することで、 達成することができた。 即ち、 本発明の画像退 色防止剤は、 分子内プロトン移動を生じる構造を有し、 該分子内プロトン移動 に伴う電子移動経路を形成している 2重結合の個数が 1個以上 4個以下であ り、 且つ分子内に局在化した π電子系を含まないことを特徴とする。 電子移動 経路を形成している 2重結合の個数が 1以上 4以下であるため、 分子共鳴距離 が短く、 共鳴ルートが制限されており、 分子内で効率的に低エネルギーでプロ トン移動を起こす。 分子共鳴距離が長くなると同時に共鳴ルートが複数となる ので、 励起エネルギーの増加と共にプロトン移動速度の低下、 一重項酸素の消 光能力の 下をもたらす。 本発明においては、 該分子内プロ.トン移動に伴う電 子移動経路を形成している 2重結合の個数が 2以上 4以下であることが好ま. しレ、。 また、 本発明においてはプロトン移動反応時に関与する電子系の個数は
2個〜 8個が好ましく、 4個〜 6個が共鳴距離の点から最も好適である。 分子内プロトン移動によるメカニズムにより画像退色防止剤として機能す る化合物として特許文献 3に紫外線吸収剤のベンゾトリァゾール系化合物が -挙げられている。 ベンゾトリァゾール系化合物の分子内プロトン移動反応の共 鳴式を以下に示す。 ,
Figure imgf000012_0001
ベンゾトリァゾール系化合物は上記の図で表される通り分子内プロトン移動 に伴う電子移動経路を形成している 2重結合の個数が 6個であり、 分子内共鳴 距離が長い。 そのため分子内共鳴には本発明の分子内共鳴が短い化合物よりも 紫外線のようなより大きな励起エネルギーが必要である。 分子内共鳴距離が長 い化合物は分子内プロトン移動反応速度も遅く、 分子内プロトン移動反応,メカ ニズムによる 1重項酸素消光機構は働かず、 紫外線により励起されたエネルギ 一をプロトン移動により熱として失活させているに過ぎない。 このような化合 物は 1重項酸素を消光する前に自らがー重酸素によって酸化ざれてしまうこ とが考えられる。 そのため、 この種の画像退色防止剤はその効果を持続できな いものと考えられる。 ' また、 プロトン移動反応は上述したように、 可逆的に自らは酸化反応を受け ることなしに、 繰り返し起こる反応である。 この可逆的に消光反応を繰り返す 機構としては、 一重項酸素からエネルギーを奪った化合物はプロトン移動をす ると共に、 お互いの安定性の違いから熱的にそのエネルギーを失活させ、 元の 状態に戻る'と考えられている。 故に、 プロトン移動機構を用いた画像退色防止 剤は半永久的にその効果を持続するものと考えられる。 .
本発明にかかる画像退色防止剤は、 前記のように分子内プロトン移動が可能 な構造を有する化合物であり、 その分子内プロドン移動が可能な構造が一重項 酸素からエネルギーを奪いプロトン移動によって一重項酸素を消光する能力 を有する。 そのような観点から、 被記録媒体中で溶解状態であるか、 または水 分が被記録媒体中に入ることで溶解して、 一重項酸素からエネルギー捕獲可能 な状態になるものが好ましい。 - 画像退色防止剤は、無色または白色の化合物であることが好ましい。例えば、 /3カロチンのように大きな共役を持つ化合物は、 その低い酸ィ匕電位 (犠牲試薬 的能力) を有する一重項酸素によって酸ィヒされやすい 2重結合を 1 1個分子中 に有する (文献によると J3カロチンは 1 . 0 X 1 O W d mSm o l -1 s— 1の一重項 酸素消光速度を有していると記載されている)。 ただし、 その一重項酸素消光 メカニズムは分子内プロトン移動によるものではなく、 自己が有する局在化し た 2重結合が酸化劣化する化学的消光メカニズムであり、 化学的消光メカニズ ムとして機能する箇所が 1 1個あるということは、 それ故化合物自体も大変不 安定である。 また、 このような大きな共役を有する化合物はそれゆえ赤色等を 呈しているので、 白色度の高い被記録媒体を得るための材料とレて用いること はできない。 なお、 白色の化合物とは、 その化合物が可視光領域を吸収する分 子軌道系を有していない化合物であることを意味する。 また、 無色の化合物と は、 液体状態あるいは分散状態においてその化合物分子の大きさが可視光の波 長以下になる程度の化合物を意味する。
画像退色防止剤が永不溶性またはアルコール不溶性である場合は、 界面活性 剤等により分散してインク受容層の塗工液に添加する為、 一重項酸素による染 料の劣化を直接防止することができない恐れがあり、 また界面活性剤との相互 作用によりプロトン移動メカニズムが阻害され、 十分な一重項酸素消光能力を 発揮しない可能性がある。 画像退色防止剤が水不溶性またはアルコール不溶性 であっても、 ィンク受容層を設けてから溶剤に溶かした画像退色防止剤の溶液 をオーバーコートすることで、 一重項酸素による色材の劣化を直接防止するこ とが可能となるが、 この場合は一重項酸素消光能力が低下することが考えられ、 製造上の工程が増えること、 環境負荷の観点からあまり野ましくない。
'画像退色防止剤が水溶性またはアルコール可溶性の場合は、 ィンク受容層の 塗工液に直接添加することができるため、 一重項酸素による色材の劣化を直接 防止することができる。 このような理由から画像退色防止剤は水溶性またはァ ルコール可溶性であることがより好ましい。 なお、 水可溶性またはアルコール 可溶性とは、 水またはアルコールに対して 0. 1質量%以上の溶解性を有する 化合物であることを意味する。 '
画像退色防止剤の、 ェタノール中での競争反応法により測定される一重項酸 素消光速度 (kQ1) は、 3. 0 X 1 O8dm3mo 1— — 1以上、 9. 0 X 1010 d m3mo —1以下であることが好ましい。 このような一重項酸素消光速度を 有する画像退色防止剤であれば、 記録媒体上に形成された画像の変退色を効果 的に防止することができる。 なお、 3. 0 X 1 O8dm3mo 1— is-1未満である と十分な画像退色防止効果が得られにくくなり、 9. 0 X 1010dm3mo 1 -1 .s—1を超えると、 化合物の安定性が十分に得られにくくなる。
ここで、 一重項酸素消光速度 (kQdm3m0 1 s— とは、 濃度 lmo 1 / 1の溶液が 1秒当たりに消光する一重項酸素の分子数をあらわしている。 この 値に関する理論やモデル、 測定方法、 計算方法はいくつかあり、 既に研究され 文献等に発表されているが、 これまで勢力的に研究されてきた一重項酸素消光 機構は主として酸化反応 (電子引き抜き) による一重項酸素消光機構であり、 これまでの一重項酸素消去機構として酸化反応や電子移動モデルに関しては、 例えば H a r r y H. Wa s s e rma ns Ro b e r t W. Mu r r a y著の S I NGLET O X Y G E N ( 1979 ) の第 5章 Q u e n c h i n g o f S i n g l e t 〇 x y g e nなどの文献にいくつかの測定方 法、 理論が掲載されている。 これらの方法には、 非水系溶媒中での測定を行つ ているものが多い。
ところが、非水系溶媒中で測定した一重項酸素消光速度 kQでは特に、染料を 色材として用いたインクジエツト記録では実際の記録物中での機能を反映し '難くなつてきている。 そのため、 水溶液中あるいはエタノール等のアルコール 溶液中で行われることが重要である。
水中での一重項酸素の寿命は(5 ± 2) X 1 O5dm3mo —1であるので、 少なくとも k Q力 S 1 X 106 d m3m o 1一1 s一1以上の値を有する化合物の測定を 好適に行うことができると言われている。 本発明では一重項酸素消光剤の一重 項酸素消光速度 (kQ) は、 第 22回酸ィヒ反応討論会要旨集 7頁 (愛媛大理、 向 井、大幅ら')に記載されている方式、具体的には、 Te t r a h e d r o n L e t t., 41、 21 77〜 2181 (1985) 等に井上らによって記載さ れている方法に従って合成した 3— (1 , 4ーェポジォキシル一 4—メチルー 1, 4ージヒドロ一 1一ナフチル) プロピオン酸 (EP) からエタノール溶媒 中、 35°Cで、 一重項酸素を発生させ、 消光の基準物質として、 2, 5—ジフ ェニル _3, 4一べンゾフラン (DPBF) を用い、 被測定物質とこれと共存 させ、 両者を一重項酸素に対し競争反応させ、 DP BFの吸収波長 ( Lmax= 41 1 nm) における吸光度の時間変化を分光光度計により追跡することによ り一重項酸素消光速度 (kQ) を測定する方法 (この方法を競争反応法と呼ぶ) で測定を行った。 以下、 本明細書に示す一重項酸素消光速度はこの方法で測定 したものである。
なお、 一重項酸素消光機構としては、 消光する化合物と一重項酸素が反応し て酸化物となって消光する化学的消光速度 (kr) と、反応せずに一重項酸素を 三重項酸素に変換する物理的消光速度 (kq) があり、 一重項酸素消光速度 (kg) には通常この両方の消光速度を含んでいる。 .
本発明の画像退色防止剤は一重項酸素消光機構として、 一重項酸素からエネ ルギーを奪いプロトン移動によって一重項酸素を消光させる物理的消光機構 のみを発現させる。 それにより効果が高い化合物ほど自らが酸ィヒを大変受けや すい不安定な化合物であるという効果の持続性とのトレードオフの関係を解 消し、 長期安定的に高い画像退色防止機能を発揮し、 画質を維持することがで る、 被記録媒体、 これに用いられる画像退色防止剤、 および画像形成方法の 完成に至った。
本発明において、 さらに次の条件が満たされることがより好ましい。 すなわ ち、.本発明では、 インクに含有する色材が変退色しないようにする為に、 色材 の一重項酸素消光速度 (kQ2) として、 化学的消光速度 (kr2) が支配的な色材 はあまり好ましい形態ではない。 なぜならば、 化学的消光速度 〈k r2) は、 色 材自体が酸化反応により劣化し、 すなわち変退色してしまう分子構造の変化を 伴う為、 本発明の目的から外れてしまう可能性があるからである。 従って、 一 重項酸素消光速度 (k Q2) が物理的消光速度 (k q2) に限りなく近いことが最も 好ましい形竭である。 色材の一重項酸素消光速度 (k Q2) のうち、 化学的消光 速度 ( k r2) の割合が 1 0 %以下であれば、 画像保存性についてより良好とな るが、 1 0 %より大きい場合は化学的消光による寄与が大きく、'色材自身の酸 化反応が大きく、画像退色の程度として問題が発生する場合がある。すなわち、 本発明は色材の一重項酸素消光速度(k Q2) より大きい一重項酸素消光速度(k Q1) を持つ画像退色防止剤を含有させた被記録媒体中に、 該色材を画像形成し た場合、 画像退色防止剤が優先的に一重項酸素によって酸ィヒされる為、 色材の 画像退色防止が可能となるわけであって、 色材の一重項酸素消光速度 (k Q2) のうち化学的消光速度 (k r2) が支配的になると、 画像退色防止剤の一重項酸 素消光速度 (k Q1) の値の大小に関係なく、 色材ほ酸化されて、 結果として変 退色を起こしてしまう場合がある。
上記のような本発明の画像退色防止剤としては、 分子内プロトン移動を生じ る官能基を分子内に有するものであれば良く、例えば、アントラキノン誘導体、 5価リン酸エステル化合物、 不飽和環状アルキル化合物、 不飽和脂肪族化合物 等が挙げられる。
中でも 5価リン酸エステル化合物、 アントラキノン誘導体が好ましい。 5価 リン酸エステル化合物、 アントラキノン誘導体は一重項酸素消光速度 (k Q1) —が大きいことから、 本発明の効果が大きい。 本発明の画像退色防止剤となる 5 価リン酸エステルィヒ合物としては、 下記式 (1 ) 又は (2 ) に記載の構造を有 する化合物から選択することが好ましい。
1
OR
I 2
0二 P— OR (1)
I 3
OR
式 (1 ) 中、 1^〜1 3はそれぞれ独立に、 水素原子、 脂肪族アルキル基、 芳 香族アルキル基又は (メタ) アタリロイルォキシアルキル基である。 但し、 R 1〜R3のうち 1つまたは 2つが水素原子である。 Ri〜R3のうち 1つが水素原子 の化合物、 すなわち遊離の O Hを 1つ有する 5価リン酸エステル化合物が好ま しレヽ。 . L、
(2)
Figure imgf000017_0001
式 (2 ) 中、 R4〜R7はそれぞれ独立に、 水素原子、 脂肪族アルキル基、 芳 香族アルキル基、 又は (メタ) アタリロイルォキシアルキル基である。 但し、 R4〜R7のうち 1〜3つが水素原子である。 R4〜R7のうち 1つまたは 2つが水 素原子の化合物が好ましい。 R4〜R7のうち 2つが水素原子の化合物の場合、 R4及び R5のうち 1つが水素原子で、 R6及び R7のうち 1つが水素原子の化合 物が好ましい。
上記式 (1 ) 又は式 (2 ) で好適に選択されうる、 脂肪族アルキル基として は、 メチル基、 ェチル基、 プロピル基等の炭素数 1〜 24のアルキル基が挙げ られ、 芳香族アルキル基としては、 フエニル基、 フエニルメチル基、 トルィル 基、 ナフチル基、 ナフチルメチル基等が挙げられ、 (メタ) アタリロイルォキ シアルキル基としては、 ァクリロイルォキシ基又はメタクロルイルォキシ基を —有するアルキル基が挙げられる。 これらの基は、直鎖状でも分岐鎖状でも良い。 ' 式 ( 1 ) で表される 5価リン酸エステ.ルイ匕合物としては、具体的には下記の ようなものがある。
• (C2H50) nP (O) (OH) 3_n
• (C4H90) nP (O) (OH) 3_n ' · (C8H170) nP (O) (OH) 3_n
• (C12H250) nP (O) (OH) 3_n
• (C18H370) nP (O) (OH) 3_n
• (C24H490) nP (O) (OH) 3_n
• (CH2=C (CH3) COOC2H4O) nP (O) (OH) 3n
なお、 nは 1または 2である。
式 (2) で表される 5価リン酸エステル化合物としては、 具体的には下記の ようなものがある。
: (C4H90) P (O) (OH) 2
本発明の画像退色防止剤となるアントラキノン誘導体は、 本努明の効果が大き
Figure imgf000018_0001
い。 本発明の画像退色防止剤となるアントラキノン誘導体としては、 下記式 (3)、 (4) に記載の構造を有する化合物から選択することが好ましい。
式 (3)'は分子内にプロトン移動を生じる構造を 1箇所有するものの構造式 である。 式 (3 ) 中、 1^〜1 7はそれぞれ独立に、 水素原子、 脂肪族アルキル 基、 芳香族アルキル基であることが好ましい。 それらの置換基は置換きれてい るケトンの塩基性度、 あるいは水酸基の酸性度のバランスに影響を与えるため プロトン移動反応速度、 ひいては一重項酸素消光速度に影響を与える。 よって 'それを鐽みて適宜選択する必要がある。 さらには式 (3 ) の構造においては特 異的に R 4および R 5の位置にそれぞれ独立にエステル基、水酸基を置換するこ とが可能であり、 この部分に置換することによって、 ケト一エノーノレ型、 エス テル一水酸基型の 2種類のプロトン移動反応を同時に生じる化合物となりよ り好ましい。 ·
Figure imgf000019_0001
式 (4 ) は分子内にプロ トン移動を生じる構造を 2箇所有するものの構造式 である。 式 (4 ) 中、 R 1〜: R 6はそれぞれ独立に、 水素原子、 脂肪族アルキル 基、 芳香族アルキル基であることが好ましい。 それらの置換基は置換されてい るケトンの塩基性度、 あるいは水酸基 酸性度のパランスに影響を与えるため プロ トン移動反応速度、 ひいては一重項酸素消光速度に影響を与える。 よって それを鑑みて適宜選択する必要がある。
[被記録媒体]
本発明の被記録媒体は、 その構成を図 2に示すように、 基材 2と、 その基材 2上に形成された、 色材受容部位としてのインク受容層 1と、 を有する被記録 媒体であって、 インク受容層 1中に、 前述した本発明の画像退色防止剤を含有 する。 このような被記録媒体により、 その上に形成された画像の変退色を防止 し、 長期安定的に画質を維持可能となる。 特に、 インクジェット記録用に好適 である。 基材 2としては、 L B K P、 N B K P等の化学パルプ、 G P、 P GW、 RM P、 TMP、 C TMP、 CMP、 C G P等の機械パルプ、 D I P等の古紙パル プなどの木材パルプや、 ポリエチレン繊維等の合成繊維パルプを主成分として、 顔料、 サイズ剤、 定着剤、 歩留り向上剤、 紙力増強剤等の通常抄紙に使用され ""ている各種添加剤を必要に応じて 1種以上混合し、 長網抄紙機、 円網抄紙機、 ツインワイヤ抄紙機等の各種装置で製造された原紙を用いることができる。 さ らに、 この原紙に、 澱粉、 ポリビュルアルコール等でのサイズプレスやアンカ 一コート層を設けた加工紙や、 それらの上にコート層を設けたアート紙、 コー ト紙、 キャストコート紙等の塗工紙も含まれる。 なお、 このような紙にそのま まインク受容層 1を設けても良いし、 インクジェット記録用,紙としての良好な 記録特性と光沢性も得るために、 基材 2表面の平滑性を向上する目的で、 マシ ンカレンダー、 T Gカレンダー、 ソフトカレンダ一等のカレンダー装置をイン ク受容層 1塗工の前段階で使用しても良い。
また、 基材 2としては、 上記の紙に樹脂層を設けたものでも良く、 樹脂層と しては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステ^/、ナイロン、 レーヨン、 ポリウレタン等の合成樹脂やこれらの混合物のフィルム材ゃ、 上記合成樹脂を 繊維ィ匕して成型したシートも使用できる。
基材 2上に形成されるインク受容層 1中には、 前述した 発明の画像退色防 止剤が含まれる。 画像退色防止剤は、 1種でも良く、 2種以上を併用しても良 い。 インク受容層 1における画像退色防止剤の含有率としては、 インク受容層 1の全固形分に対して 0 . 1質量%以上、 1 0 . 0質量%以下の範囲内が好ま しい。 0 . 1質量%未満の場合、 十分な耐候性が得られない場合がある。 また 1 0 . 0質量%を超える場合、 O Dの低下、 中間調や.二次色部分等におけるィ ンク吸収性の低下が発生するなど、 画像記録特性に支障が生じる場合がある。 ここでいう画像退色防止剤の添加による画像記録特性への 響として考えら れる項目としては、.粒状感であったり、 画像濃度の濃淡であったり、 色の鮮ゃ かさ、 細線のにじみ等である。' さらにより好ましい画像退色防止剤の含有率の 範囲は、 2 . 5質量%以上、 6 . 0質量%以下であり、 この範囲であれば、 耐 候性と画像記録特性のパランスがより優れており十分な耐候性を付与しつつ、 画像退色防止剤の添加による画像記録特性への影響が殆どない為、 非常に満足 —のいくものとなる。
また、 インク受容層 1に含まれる画像退色防止剤は、 被記録媒体における単 位面積当たりの含有量が、 1 . 0 0 X 1 0— 4m o 1 Zm2以上、 1 . O O m o l Zm2以下になるように調整することが好ましい。単位面積当たりの画像退色防 止剤の含有量をこの範囲とすることで、 十分な耐候性が得られ、 かつ O Dの低 下や中間調や二次色部分でのィンク吸収性の低下を発生させない優れた画像 記録特性が得られる。 より好ましくは、 5 X 1 0 -4m o 1 /m2以上、 1 X 1 0 -2m o 1 /m2以下である。
画像退色防止剤は、 被記録媒体中において一重項酸素からエネルギー捕獲可 能となるように、 画像退色防止剤が機能できる状態、 すなわち、 一重項酸素か らエネルギーを奪い取ることができる状態で存在させることが好ましい。 例え • ば、 被記録媒体中において、 画像退色防止剤は固体または結晶として存在させ る、 油状物質に溶解された画像退色防止剤を内包するマイクロカプセルとして 存在させる、 さらにはこれら以外にも様々な状態で存在させることができる。 ただし、 単に画象退色防止剤が被記録媒体中に含有されているだけでは、 一重 項酸素から効率良くエネルギーを捕獲することはできない場合がある。 すなわ ち、 画像退色防止剤が十分に機能する状態になるためには、 被記録媒体中にお いて溶解状態であるか、 またはが被記録媒体中に入ることで溶解して、 一重項 '酸素からエネルギー捕獲可能な状態になるものが好ましい。 特にインクジエツ ト記録に用いる被記録媒体の場合には、 色材であるインク組成物が吐出されて、 被記録媒 中が水を主体とするインク液で充填されたときに.溶解状態になり、 効率良く一重項酸素からエネルギーを捕獲することができる状態になる。 インク受容層 1は、 上記の画像退色防止剤以外に、 通常顔料とバインダーを 含有する。 ·
ここで使用する顔料としては、 染料定着性、 透明性、 印字濃度、 発色性、 及 び光沢·生の点で、 特にアルミナ水和物を主成分とすることが好ましいが、 下記 顔料を使用することもできる。 無機顔料としては、 軽質炭酸カルシウム、 重質 炭酸カルシウム、 炭酸マグネシウム、 カオリン、 珪酸アルミニウム、 珪藻土、 珪酸カルシゥム、 珪酸マグネシゥム、 合成非晶質シリカ、 コロイダルシリ力、 アルミナ、 水酸ィヒマグネシウム等が挙げられる。 また、 有機顔料として、 スチ チレン粒子、 マイクロカプセル粒子、 尿素樹脂粒子、 メラミン樹脂粒子等を挙 げることができる。 これらから 1種を選択して、 あるいは必要に応じて 2種以 • 上を組み合わせて用いる。 ,
上述の顔料として、 平均粒子径が 1 / m以下である微粒子顔料を主成分とし て用いることが好ましく、 特に好ましいものは、 シリカ系、 酸化アルミ系等の 微粒子である。 シリカ系微粒子として好ましいものは、 市場より入手可能であ るコロイダルシリカに代表されるシリカ微粒子である。 シリカ系微粒子として 特に好ましいものとして、 例えば特許第 2 8 0 3 1 3 4号公報や同 2 8 8 1 8 4 7号公報に開示されたものを挙げることができる。 酸ィヒアルミ系微粒子とし て好ましいものは、 アルミナ水和物微粒子が挙げられる。 なお、 アルミナ水和 物は、 例えば、 下記一般式により表されるものである。
A 1 203.n (O H) 2n ' mH20
(上記式中、 nは 0、 1、 2又は 3の何れかを表し、 mは 0〜1 0、 好ましく は 0〜 5の範囲にある値を表す。 但し、 mと nは同時に 0にはならない。 mH20は、多くの場合、結晶格子の形成に関与しない脱離可能な水相を表すも ' のであるため、 mは整数又は整数でない値をとることができ.る。 又、 この種の 材料を加熱すると mは 0の値に達することがあり得る。) アルミナ水和物は一般的には、 アルミニウムアルコキシドの加水分解やアル ミン酸ナトリウムの加水分解を行う方法 (U S P 4, 2 4 2, 2 7 1、 同 4 , 2 0 2 , 8 7 0 )、 アルミン酸ナトリウムの水溶液に硫酸アルミニウム、 塩化 アルミニウム等の水溶液を加えて中和を行う方法 (特公昭 5 7 - 4 4 7 6 0 5 '号公報) 等の公知の方法で製造することができる。 '
本発明におレ、て好適なアルミナ水和物は、 X線回折法による分析でベーマイ ト構造若しくは非晶質を示すものであって、 特に、 特開平 7— 2 3 2 4 7 3号 公報、 特開平 8— 1 3 2 7 3 1号公報、 特開平 9一 6 6 6 6 4号公報、 特開平 9 - 7 6 6 2 8号公報等に記載されているアルミナ水和物が好ましい。
本発明のインクジヱット用被記録媒体の表面を、 リゥエツトキヤスト法で光 沢を付与するために、 インク受容層 1を乾燥形成したものを再度湿潤状態にし てキャスト工程を行うことが多いので、 インク受容層 1形成時に配向する傾向 が小さく、 水の吸水性がよい平板状アルミナ水和物を用レ、ることが好まし^/、。 すなわち、平板状アルミナ水和物は、水分の吸収性がよいので、再湿液(水分) が浸透し易いため、 インク受容層 1が膨潤しやすく、 アルミナ水和物粒子の再 配列が起こり易い。 従って、 キャスト工程において、 高い光沢性を得ることが できる。 又、 効率よく再湿液が浸透するので、 キャスト工程での生産効率も高 くなる。
インク受容層 1における顔料の含有率としては、 インク受容層 1の全固形分 に対して 5 5 . 0質量。 /0以上、 9 4 . 0質量。 /0以下の範囲内が好まじい。
バインダ一としては、 ポリビニルアルコール、 ポリビニノレアルコールの変十生 体、 澱粉またはその変性体、 ゼラチンまたはその変性体、 カゼインまたはその 変性体、 アラビアゴム、 カノレポキシメチルセノレロース、 ヒドロキシェチノレセノレ ロース、 ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどめセルロース誘導体; S B Rラテックス、 N B Rラテックス、 メチルメタクリレートーブタジエン共重合 体などの共役ジェン系共重合体ラテックス;官能基変性重合体ラテックス、 ェ チレン一酢酸ビュル共重合体などのビニル系共重合体ラテックス;ポリビ ル ピロリドン、 無水マレイン酸またはその共重合体、 アクリル酸エステル共重合 体等の従来公知のバインダーを使用するができる。 なお、 本発明においては、 パインダーとして、 ポリビュルアルコールを使用することが好ましく、 ポリビ エルアルコールに併用して従来公知のバインダーを用いることも好ましい。 バ インダ一の配合量としては、 顔料に対して、 5質量。ん以上、 2 0質量%以下に なるようにするのが好ましい。
上記のようにして形成するインク受容層 1の形成原料中に、 架橋剤としてホ ゥ酸ィヒ合物を 1種以上含有させることは、 インク受容層 1の形成上、 極めて有 効である。 この際に用いることのできるホウ酸ィ匕合物としては、 オルトホウ酸 (H3B 03) だけでなく、 メタホウ酸や次ホウ酸等が使用でき、 また、 これら の塩を用いることもできる。 ホウ酸塩としては、 上記ホウ酸の水溶性の塩であ ることが好ましく、具体的には、例えば、ホウ酸のナトリゥム塩. (N a 2B407 · 1 0 H2O、 N a B 02 · 4 H2〇等)、 力リゥム塩 (K2B407 · 5 H20、 K B 02 等) 等のアルカリ金属塩、 ホウ酸のアンモユウム塩 (ΝΗ4Β409 · 3 Η20, Ν Η4Β〇2等)、ホウ酸のマグネシウム塩やカルシウム塩等のアルカリ土類金属塩 ,等を挙げることができる。 塗工液の経時安定性と、 クラック発生の抑制効果の 点からオルトホゥ酸又はその塩を用いることが好ましい。
ホウ酸化合物の使用量としては、 インク受容層 1中のバインダーに対して、 1 . 0質量%以上、 1 5 . 0質量%以下の範囲とすることが好ましい ri この範 囲外の場合、 塗!;液の経時安定性が低下することがある。 また、 この翁囲内で も、 他の製造条件等によってはクラックが発生する場合も考えられるが、 その 際は適宜調整することができる。 又、 上記範囲を超える場合は、 塗工液の経時 安定性が低下する場合がある。 即ち、 生産する場合においては、 塗工液を長時 間に渡って使用するので、 ホウ酸の含有量が多いと、 その間 (こ塗工液の粘度の 上昇や、 ゲル化物の発生が起こることがあり、 塗工液の交換ゃコーターヘッド の清掃等が頻繁に必要となり、 生産性が著しく低下してしまう場合がある。 更 に、上記範囲を超える場令、 キャスト工程において、点状の表面(キャスト面) 欠陥が生じ易くなり、 均質で良好な光沢面が得られない場合がある。
ィンク受容層 1は、 上記のような成分以外に、 必要に応じてその他の添加剤 —を添加することもできる。 その他の添加剤として、 分散剤、 増粘剤、 p H調整 剤、 潤滑剤、 流動性変性剤、 界面活性剤、 消泡剤、 離型剤、 蛍光増白剤、 紫外 線吸収剤、 酸化防止剤などを挙げることができる。
画像退色防止剤を含有するインク受容層 1を基材 2上に形成する方法とし ては、 画像退色防止剤を有機溶剤等に溶解した画像退色防止剤溶液を、 画像退 色防止剤以外の成分で予め形成されたィンク受容層 1上に塗工する方法が簡 便である。 こうすることにより、 インク受容層 1の表面側に画像退色防止剤を 多く含ませることが可能となる。
画像退色防止剤溶液を調製するのに使用できる有機溶剤は、 特に限定される ものではないが、 例えば、 酢酸ェチル、 酢酸プチル等のエステル類、 メチルイ ソブチルケトン、 メチルェチルケトン、 ァセトン等のケトン類、 ジェチルエー テル、ェチルメチルエーテル等のエーテル類、ィソプロパノール、メタノール、 エタノール等のアルコール類が好ましい。 なお、 画像退色防止剤が水溶性であ る場合、 水、 好ましくは脱イオン水を溶媒として用いることができる。 画像退 色防止剤溶液中の画像退色防止剤濃度は 0 . 5〜3 0質量%とすると塗工し易 いので望ましい。
なお、 仕上げ後のィンクジェット用被記録媒体の外観上から画像退色防止剤 の塗工方式は、 ダイコーター、 エアナイフコ—ター、 スプレー等によるインク 受容層 1面に対して非接触での塗工方法が好ましいが、 ロールコーター、 バー コーター、 グラビアコーターなど接触式の塗工方法も使用することができる。 また、 ホ.ゥ酸化合物を含有するインク受容層 1を形成する揚合、 予め四ホウ 酸塩で表面を湿潤した基材 2を使用すること力 S、 基材 2とインク受容層 1間の 6 311152
24 結合が強くなるので好ましく、 ィンク受容層 1の厚み設定の自由度が増す。 また、 画像退色防止剤をインク受容層 1の原料塗工液に添加して、 全成分を 含有する塗工液として塗工してもよい。
高いインク吸収性を考慮して、 インク受容層 1の乾燥塗工量は 3 0 g /m2 '以上であることが好ましく、 6 0 . g /m2以下となるようにすることがより好ま しい。 3 0 g /m2未満の場合は、 特に、 シアン、 マゼンタ、 イェローの 3色の インクに、 ブラックインクの他、 複数の淡色インクが加えられているようなプ リンクに用いた場合に、 十分なインク吸収性が得られず、 即ち、 インク溢れが 生じ、 ブリーデイングとなる場合が発^したり、 基材 2にまでインク染料が拡 散し、印字濃度が低下したりする場合がある。一方、 6 0 g Zm2を超える場合 には、 クラックの発生を抑え切れないことが生じる恐れがある。 更には、 3 0 g Zm2以上であると、高温高湿環境下においても十分なィンク吸収性を示すィ ンク受容層 1が得られるので好まレく、乾燥塗工量を 6 0 g Zm2以下とすると、 インク受容層 1の塗工ムラが更に生じにくくなり、 安定した厚みのインク受容 層 1を製造でき、 より好ましい。
以上のように形成されるインク受容層 1は、 高インク吸収性、 高定着性等の 目的及び効果を達成する上から、 その細孔物性が、 下記の条件を満足するもの であることが好ましい。
先ず、 インク受容層 1の細孔容積は、 0 . l c m3Z g以上、 1 . O c m3/ g以下の範囲内にあることが好ましい。 即ち、 細孔容積が、 上記範囲に満たな い場合は、 十分なインク吸収性能が得られず、 インク吸収性の.劣ったインク受 容層 1となり、 場合によっては、 インクが溢れ、 画像に滲みが発生する恐れが ある。 一方、 上記範囲を超える場合は、 インク受容層 1に、 クラックや粉落ち が生じ易くなるという傾向がある。 又、 インク受容層 1の B E T比表面積は、 2 O m2Z .g以上、 4 5 0 m2/ g以下であることが好ましい.。 上記範囲に満た ない場合は、 十分な光沢 1"生が得られないことがあり、 又、 ヘイズが増加するた め (透明性が低下するため)、 画像が、 「白もや」 がかかったようになる恐れが ある。 更に、 この場合には、 インク中の染料の吸着性低下を生じる恐れもある のであまり好ましくない。 一方、 上記範囲を超えると、 インク受容層 1にクラ ックが生じ易くなるので好ましくない。 なお、 細孔容積、 B E T比表面積の値 —は、 窒素吸着脱離法により求められる。
上記のようにしてインク受容層 1を形成した後、 キャスト法で、 インク受容 層 1の表面に光沢面を形成することができる。
キャスト法とは、 湿潤状態、 又は可塑性を有している状態にあるインク受容 ' 層 1を、 加熱された鏡面状のドラム (キャストドラム) 面に圧着し、 圧着した 状態で乾燥し、 その鏡面をインク受容層 1表面に写し取る方法であり、 代表的 な方法として、 直接法、 リウエツト法 (間接法) および凝固法の 3つの方法が ある。
これらのキャスト法は、 何れも利用できるが、 本発明においては、 インクジ エツト用被記録媒体のインク受容層 1にアルミナ水和物を用いることが好ま しく、 この場合には、 特にリウエツトキャスト法によることが、 表面が高光沢 ' であるインクジェット用被記録媒体を得ることができるので、 より好ましレ、。
[画像形成方法]
次に、 本発明の画像形成方法について説明する。 本発明の画像形成方法は、 前述した被記録媒体上に、 色材により画像を形成する方法である。 このような 画像形成方法により、 被記録媒体上に形成された画像の変退色を防止し、 長期 安定的に画質を維持可能となる。 特に、 インクジェット記録方式での画像形成 方法に好適である。 以下、 本発明の画像形成方法に好適に使用可能なインク組 成物について説明する。 '
(インク組成物)
本発明 画像形成方法で使用するィンクとしてのィンク組 物は、 色材を含 有するものであり、好ましい形態としては、色材と、水と、水溶性有機溶媒と、 を含有するインク糸且成物である。
インク組成物に含まれる色材は特に限定はされないが、 水溶性の染料を用い ることが好ましく、例えば、カラーィンデックスにおレ、て酸性染料、直接染料、 触媒染料、 反応染料、 可溶性建染染料、 硫化染料、 食用染料に分類されている 'ものが挙げられる。 具体的には、 ァゾ系、 アントラキノン系、 アントラピリ ド ン系などが使用できる。 インク組成物中の色材の含有量は 0 . 1質量%以上、 ' 2 0質量%以下が好ましく、 1質量%以上、 5質量。 /0以下がより好ましい。
特に、 自らが一重項酸素消光能力を有していると考えられる色材を用いるこ とで、 得られる画像の画像堅牢性が格段に向上する。 その観点から、 色材のー 重項酸素消光速度は、 1 . 0 X 1 O 8 d m3m o 1— 以上、 3 . 0 X 1 0 10 d m3m o 1— —1以下であることが好ましい。 高い一重項酸素消光能力は、 その 分子構造、 分子内の電子状態、 プロトン移動によるエネルギー緩和による消光 メカニズム、抗酸化機能を有する被酸ィ匕部位を置換することにより達成される。 ここで、 記録に用いられるインク組成物に含まれる色材と、 被記録媒体に含 まれる画像退色防止剤と、 の一重項酸素消光速度の関係について説明する。 色 '材の一重項酸素消光速度より大きい一重項酸素消光速度を持つ画像退色防止 剤を含有させた被記録媒体上に、 この色材で画像を形成することにより、 画像 退色防止剤が優先的に一重項酸素によつて酸化されるため、 色材の画像退色防 止機能が発揮されやすくなる。 ただし、 被記録媒体中の画像退色防止剤が均一 に分布しているか否か、 さらにはインクジェット記録の場合、 インク組成物中 の色材がィンク受容層中に均一に定着しているか否か等の影響もあり、 容易に は定量し得ない複雑な要因が含まれると考えられる。
その点について詳細に検討した結果、 記録に用いられる色材と、 被記録媒体 に含まれる画像退色防止剤と、 の一重項酸素消光速度は、 以下の式 (I ) を満 たすこと力 S好ましいことを見出した。 .
k Q1≥3 . 0 k Q2 ( I ) kQ1 ( d m3m o 1— 1 s :画像退色防止剤の一重項酸素消光速度 kQ2 (dm3mo l ^ s"1) :色材の一重項酸素消光速度
さらに、 画像退色防止剤のインク受容層内の好ましい含有量の範囲、 被記録 媒体への記録によって打ち込まれる色材の好ましい含有量の範囲、 等を含めて -詳細に検討した結果、 画像退色防止剤の画像退色防止機能をより効果的に発現 させるために、 下記式 (I I ) を満たすことが好ましいことを見出した。
kQ1X≥ kQ2Y ( I I )
kQ1 (d m3m o 1— 1 s :画像退色防止剤の一重項酸素消光速度
Y (mo 1 /m2) :色材の単位面積当たりの含有量
kQ2 (d m3m o 1 -1 s -1) :色材の一重項酸素消光速度
X (m o 1 Zm2) :画像退色防止剤の単位面積当たりの含有量.
以上の点を考慮して、 被記録媒体に含まれる画像退色防止剤の種類に応じて、 色材を選定することが好ましい。 または、 色材の種類に応じて、 使用する被記 録媒体に含まれる画像退色防止剤を選定することが好ましい。
なお、 複数の画像退色防止剤が被記録媒体に含まれている場合、 その複数の 画像退色防止剤の一重項酸素消光速度が最大のものが上記式を満たせば良い。 また、 複数の色材が被記録媒体に打ち込まれる場合、 その複数の色材の一重項 酸素消光速度が最大のもの 上記式を満たせば良い。
水溶性有機溶媒としては、 好ましくは水溶性高沸点低揮発性有機溶剤を用い る。 .好ましい水溶性高沸点低揮発性有機溶剤の具体例としては、 多価アルコー ル類や、 多価アルコール低級アルキルエーテル類が拳げられ、 より具体的には エチレングリコーノレ、 ジエチレングリコー/レ、 トリエチレングリコーノレ、 プロ ピレンダリコール等のアルキレングリコール類;グリセリン;ポリエチレング リコール、 ポリプロピレンダリコール等のポリアルキレンダリコール類;ェチ レングリコ.一/レモノメチノレ (またはェチノレ)' エーテノレ、 ジエチレングリコーノレ モノメチル (またはェチル)エーテル、 トリエチレングリコールモノメチル (ま たはェチル) エーテル等の多価アルコール低級モノアルキルエーテル類; トリ エチレングリコールジメチル (またはェチル) エーテル等の多価アル^ール低 級ジアルキルエーテル類が挙げられる。 アルキレン基としては炭素数 2〜 6の ものが好ましい。 これらの有機溶剤は単独で使用でき、 2種以上を併用するこ 'ともできる。 これらの水溶性低沸点低揮発性有機溶剤の添加量は適宜決定され てよいが、 例えばインク組成物中の含有量として 5〜 3 5質量%の範囲となる ように添加されるのが好ましレ、。 その理由は、 印刷物に残ったこれら溶剤が場 合によって、 空気中の湿気を吸収して、 保存中の画像のにじみの原因となる ことがあるからである。
またインク組成物に添加することができる他の水溶性有機溶媒としては、 ジメチルホルムァミド、 .ジメチルァセトアミド等のァミド類;ァセトン、 ジァ セトンアルコール等のケトンまたはケトンアルコール類;テトラヒドロフラン ジォキサン等のエーテル類;メチルアルコール、 エチルアルコール、 n—プロ ピルアルコール, n一ブチルアルコール等の炭素数 1〜 5のアルキルアルコー ノレ類;スルフォラン、 ピロリ ドン、 N—メチルー 2—イミダゾリジノン、 1 , 5—ペンタンジォーノレ、 1 , 2—へキサンジォーノレ、 1, 2—ペンタンジォー ル等が挙げられる。 これらの有機溶剤は単独で使用でき、 2種以上を併用する こともできる。 これらの添加量は適宜決定されてよいが、 例えばインク組成物 中'の含有量として 5〜 3 5質量%の範囲となるように添加されるのが好まし い。 また、 本発明のインク組成物は、 水溶性有機溶媒としてアセチレングリコ ールを含むことができる。 アセチレングリコールとしては、 市販されているも のを利用することが可能であり、例えばサーフィノール 8 2、 1 0 4、 4 4 0、 4 6 5、 T G、 オルフイン S T G (以上商品名、 製造元: A i r P r o d u c t a n d C h e m i c a l s I n c .販売元:日信化学工業株式会社) を利用することができる。 アセチレングリコールの添加量は適宜決定されてよ いが、 例えばインク糸且成物中の含有量として 0 . 3質量%以上、 1 . 8質量% 以下程度が好ましい。 ' .
また、 本発明のインク組成物に含まれる水溶性有機溶媒の好ましい態様によ れば、 多価アルコール低級アルキルエーテノレとアセチレングリコールとを組み 合わせて用いることができる。 これらの併用によって、 被記録材料に付着した —インク糸且成物が速やかに浸透し、 カラーインクジェット記録においてしばしば 問題とされる、 P粦接するドット間の混色などによる印字品質の劣化を有効に防 止できる。 ' ,
水溶性有機溶剤の含有量は、 インク組成物全体の 1質量%以上、 4 0質量% 以下の範囲とすることが好ましく、 より好ましくは 3質量%以上、 3 0質量% 以下の範囲とする。 又、 色材である染料のインク組成物中における溶解性が良 好であり、 安定したインク組成物吐出のための粘度を有し、 且つ、 ノズル先端 における目詰まりを効果的に防止するために、 ィシク組成物中の水の含有量は
3 0質量%以上、 9 5質量%以下の範囲が好ましい。
更に本発明で使用する各インク組成物には、 上記成分以外にも、 必要に応じ て、 界面活性剤、 p H調整斉 防鲭剤、 防腐剤、 防カビ剤、 酸化防止剤、 還元 P方止剤、 蒸発促進 、 キレー H匕剤、 水溶性ポリマー等、 種々の添加剤を含有 させてもよレ、。
本発明で使用する各ィンク組成物を作製する場合には、 ィンク組成物の保湿 性維持のために、 尿素、 尿素誘導体、 トリメチロールプロパン等の保湿性固形 分もインク組成物の成分として用いてもよい。 尿素、 尿素誘導体、 トリメチロ ールプロパン等、 保湿剤の添加量は 1〜 3 0質量%の範囲が好ましく、 更に好 適には 3質量%以上、 2 0質量%以下の範囲が望ましい。 界面活性剤の添加量 は 0 . 0 1〜: L 0質量%の範囲が好ましく、 更に好適には 0 . 0 5〜 3質量% の範囲が望ましい。
インク.組成物の好ましい物性は粘度、 表面張力、 p H ( ずれも 2 5 °C) について下記の通りである。 粘度は 1 . 5 c p s以上、 1 0 c p s以下の範囲 が好ましく、 1. 8 c p s以上、 5. 0 c p s以下の範囲であれば更に好まし い。 表面張力は 25 d y n/cm以上、 45 d y nZ c m以下の範囲が好まし レ、。 pHは 4以上、 10以下、 さらに好適には 6以上、 9以下の範囲が好まし い。
" (画像形成要素及ぴ画像)
上記のようにして、'色材と分子内プロトン移動を生じる官能基を分子内に有 する化合物とを有する雨像开成要素が得られる。 そして、 それらによって形成 された画像が得られる。
実施例
以下本発明を実施例、 比較例により更に詳細に説明するが、 本発明はこれら に限定されるものではない。
ぐ一重項酸素消光速度 (kQ) の測定 >
色材及び画像退色防止剤の一重項酸素消光速度は、 前述した競争尽応法によ つて以下の条件で測定した。エタノールを測定溶媒として用い、その溶媒中に、 1 X 10—3Mに調整した一重項酸素発生剤 [ 3— ( 1, 4ーェポジォキシルー 4ーメチルー 1, 4—ジヒドロー 1一ナフチル) プロピオン酸 (E P)]、 I X 10—3Mに調整した消光速度の基準物質 [2, 5—ジフヱ二ルー 3, 4—ベン ゾフラン (DPBF)]、 及び 1 X 10— 5Mに調整した被測定物質 (色材または ' 画像退色防止剤) を共存させた溶液を調製した。 その溶液を 35 °Cに加熱する ことによって EPから一重項酸素を発生させ、 DPBFと被測定物質とによる ' —重項酸素を消光する競争反応を行った。 被測定物質非存在下での既知の DP BFの吸収波長 ( iraax=41 1 nm) における吸光度の時間変化に対する、 被 測定物質存在下における波長 4 1 1 nmの吸光度変化を分光光度計により追 跡することにより、 一重項酸素消光速度の測定を行つた。 . く色材の合成 >
実施例及び比較例で使用する色材として、 以下の構造を有する色材 A及び B を合成した。 具体的には、 公知のアントラピロ'ドン染料を原科として、 メチル 化→ブ口ム化→ァシル化→環化反応→ゥルマン反応→スルホン化といった合 成フローに従って合成した。 ァシル化の反応試薬は酸無水物またはエステルを '用い、 環化反応はアルカリ存在下で高温高圧 (1 2 0 °C以上、 1 6 0 °C以下、 '2気圧以上) で脱水反応する方法とした。 スルホン化において、 ピリ ドン環に 置換しているものがァセチル基の場合は中和試薬として水酸化ナトリゥム水 溶液、 ァセトァシル基の場合は中和試薬としてァセトァセチル基の加水分解を 防止するために炭酸ナトリゥム水溶液を使用した。 出発原料としては工業品で あるプロモアンスラピリ ドン (山田化学工業社製) を使用した。
色材 A (分子量: 742)
Figure imgf000033_0001
色材 A及ぴ Bの一重項酸素消光速度 (k Q) を前述した競 ~反応法によって 測定し、 得られた k Q値を表 1に示す。 <インク組成物の調製〉 '
実施例及び比較例で使用するィンク組成物 A及ぴ Bを、 以下の様にして調製 した。
色材 (色材 Aまたは B)
" ジェチレングリコ一ノレ
グリセリン 0質量部 ァセチレノール EH (川研 カル社製)
イオン交換水 78質量部 以上の組成で混合し、 得られた混合液をポアサイズが 0. 2ミクロンのメン 'プレンフィルターを通じて加圧濾過し、 色材 Aまたは Bを含有するインクジェ ット記録用インク組成物 A及ぴ Bをそれぞれ得た。
<画像退色防止剤 >
実施例及ぴ比較例で使用する画像退色防止剤として、 以下の画像退色防止剤 A、 B、 C、 D及ぴ Eの構造を準備した。
[画像退色防止剤 A] .
Al o e s a p o n a r i n I
(分子内プロトン移動可能な構造有り、 常温で白色粉末、 水に易溶) 画像退色防止剤 A (分子量: 299)
Figure imgf000034_0001
[画像退色防止剤 B]
A l o e s a p o n a r i n I I
(分子内プロトン移動可能な構造有り、 常温で白色粉末、 水に易溶) 画像退色防止剤 B (分子量: 31 3)
Figure imgf000035_0001
[画像退色防止剤 c]
5価リン酸エステル化合物 (城北化学社製商品名 : J Ρ— 5 0 6 ) (分子内プ 口トン移動可能な構造有り、 常温で液体、 水に易溶)
画像退色防止剤 C (分子量: 1 54)
Figure imgf000035_0002
[画像退色防止剤 D] .
3価リン酸エステル化合物 (トリフヱニルリン酸エステル)
(分子内プロトン移動可能な構造無し、 常温で白色粉末、 水に不溶) 画像退色防止剤 D (分子量: 262)
Figure imgf000035_0003
[画像退色防止剤 E ]
アジ化ナトリゥム
(分子内プロ トン移動可能な構造無し、 常温で無色結晶、 水に易溶) 画像退色防.止剤 E (分子量: 65)
NaN, 画像退色防止剤 A、 B、 C、 D及び Eの一重項酸素消光速度 (kQ) を前述し た競争反応法によつて測定し、 得られた k Q値を表 1に示す。
くインクジェット用被記録媒体の作製 >
(被記録媒体 1 )
" 先ず、 下記のようにして基材を作製した。 濾水度 450m l CS F (C a n a d i a n S t a n d a r a d F r e e n e s s) の広葉樹 B西しクラフト パルプ ( L B P K) 80質量部、 及ぴ濾水度 480 m 1 C S Fの針葉樹晒しク ラフトパルプ (NB PK) 20質量部からなるパルプスラリーに、 カチオン化 澱粉 (大和化学社製、 商品名:ソルダイン CP— 1 3D) 0. 60質量部、 重 質炭酸カルシウム 1 0質量部、 軽質炭酸カルシウム 1 5質量部、 アルキルケテ ンダイマー (荒川化学工業 (株) 製、 商品名:サイズパイン K903) 0. 1 .0質量部、 カチオン性ポリアクリルアミド (荒川化学工業 (株) 製、 商品名: ポリストロン 6 1 9) 0. 0 3質量部、 及び硫酸バンド (昭和化学工業 (株) 製) 0. 40質量部を添加して紙料を調製後、 長網抄紙機で抄造し、 3段のゥ エツトプレスを行って、 多筒式ドライヤーで乾燥した。 その後、 サイズプレス 装置で、 酸化澱粉水溶液 (日本食品化工 (株) 製、 商品名: MS— 3 800) を固形分で 1. 0 g /m2となるように含浸し、乾燥後、マシン力レンダー仕上 げをし、 坪量 1 5 5 g/ ステキヒトサイズ度 1.00秒、透気度 50秒、 ベ ック平滑度 30秒、 ガーレー剛度 1 1. 0 m Nの基材を得た。
次に、 上記で得た基材上に、 以下のようにして下塗り層を形成した。 先ず、 下塗り層の形成に使用する塗工液として、 カオリン (商品名: ウルトラホワイ ト 90、 En g e l h a r d社製) Z酸化亜鉛/水酸化アルミニウム (質量比 6 5/1 0/2 5) からなる填量 1 00質量部と、 市販のポリアクリル酸系分 散剤 (東亞合成 (株) 製、 商品名:ァロン T— 40) 0. 1質量部とからなる 固形分濃度 70質量0 /0のスラリーに、 市販のスチレン一ブタ.ジェン系ラテック ス ( J S R (株) 製、 商品名: T— 24 1 8 C) 7質量部を添加して、 固形分 6 0質量%になるように調整して組成物を得た。 次に、 この組成物を乾燥塗工 量が 1 5 g /m2になるようにブレードコータで基材の両面に塗工し、乾燥した。 その後、 マシンカレンダー仕上げをし (線圧 1 5 0 k g f Z c m)、 坪量 1 8 5 g /m2、 ステキヒトサイズ度 3 0 0秒、透気度 3 , 0 0 0秒、 ベック平滑度 ' 2 0 0秒、 ガーレー剛度 1 1 . 5 mNの下塗り層付き基材を得た。 下塗り層付 き基材の白色度は、 断裁された A 4サイズ 5枚のサンプルに対して各々測定し、 その平均値として求めた。 その結果、 L: 9 5、 a * : 0、 b *: _ 2であった ( J I S Z 8 7 2 9の色相として求めた)。
次に、 上記で得られた、 両面に下塗り層を有する基材の片面上に、 まず、 四 ホウ酸塩水溶液 (ホウ砂を純水に溶かし、 固形分濃度 5 . 0質量%に調製した もの) を固形分 0. 5 g /m2になるように塗工し、 その塗工液が下塗り層に含 浸されてすぐに、 インク受容層を形成した。 その際の、 インク受容層の形成に 用いた塗工液及ぴ塗工方法等は、 以下の通りである。
塩化アルミニウムの 4質量%水溶液中にアルミン酸ソーダを加え p Hを 4 に調整した。 その後、 攪拌をしながら 9 0 °Cまで昇温し、 しばらく攪拌を行つ た。 その後、 再ぴアルミン酸ソーダを加えて p Hを 1 0に調整し、 その温度を 保持しながら 4 0時間熟成反応を行った。 その後、 室温に戻し、 酢酸により p Hを 7以上、 8以下に調整した。 'この分散液に対して脱塩処理を行い、 その後 酉乍酸により解膠処理を行つてコロイダルゾルを得た。 このアルミナ氷和物のコ ロイダルゾルを濃縮して固形分濃度 1 7質量%の溶液を得た。 一方、 ポリビニ ルアルコール(商品名: P VA 1 1 7、クラレネ土製)を純水に溶解して 9質量% の溶液を得た。 上記アルミナ水和物のコ口ィダルゾルとポリビニルアルコール 溶液を、 アルミナ水和物固形分とポリビュルアルコール固形分が質量比で 1 0 : 1になるように混合攪拌して、 分散液を得た。 これをダイコータで乾燥塗 ェ量で 3 5. g /m2になるように毎分 3 0 mで塗工した。そし.て、 1 7 0。(:で乾 燥してインク受容層を形成し、 かくしてインクジヱット用被記録媒体 1を得た。 ' B E T測定よりこのときの被記録媒体 1の平均細孔半径は 8. 5 n mで、 細孔 容積は 0. 65ml Zgであった。
(被記録媒体 2)
インクジエツト用被記錄媒体 1のインク受容層に、 画像退色防止剤 Aの 5質 —量0 /oM I BK (メチルイソブチルケトン) 溶液を口一ルコーターで塗布後、 メ ィヤーバーで余剰分をかきとり塗工量が固形分として 1. 00 X 10—3mo 1 ノ m2になるように毎分 60 mで塗工した。そして塗工後 5秒以内に 1 10 で 乾燥した。その後、インク受容層表面にリゥエツトキヤストコ一ターを用いて、 熱湯を用いたリウエツトキヤスト処理を行い、 インクジエツト用被記録媒体 2 を得た。
(被記録媒体 3 ) ,
インクジエツト用被記録媒体 1のインク受容層に、 画像退色防止剤 Aの 5質 量。 /oM I BK溶液をロールコーターで塗布後、 メイヤーバーで余剰分をかきと り塗工量が固形分として 1. 00 X 10— 2mo lZm2になるように毎分 60 m で塗工した。 そして塗工後 5秒以内に 1 10°Cで乾燥した。 その後、 インク受 容層表面にリゥエツトキヤストコ一ターを用いて、 熱湯を用いたリゥエツトキ ヤスト処理を行い、 イングジエツト用被記録媒体 3を得た。
(被記録媒体 4)
インクジエツト用被記録媒体 1のインク受容層に、 画像退色防止剤 Aの 5質 量0 /oMI BK溶液をロールコーターで塗布後、 メイヤーパーで余剰分をかきと り塗工量が固形分として ί. 00 X 10-mo lZm2になるように毎分 60 m で塗工した。 そして塗工後 5秒以内に 1 10°Cで乾燥した。 その後、 インク受 容層表面にリウエツトキヤストコ一ターを用いて、 熱湯を用いたリゥエツトキ ヤスト処理を行い、 ィンクジヱット用被記録媒体 4を得た。
(被記绿媒体 5) , .
インクジェット用被記録媒体 1のィンク受容層に、 画像退色防止剤 Bの 5質 量%]\11 BK溶液をロールコーターで塗布後、 メイヤーバーで余剰分をかきと り塗工量が固形分として 1. 00 X 10"2mo 1 Zm2になるように毎分 60m で塗工した。 そして塗工後 5秒以内に 110°Cで乾燥した。 その後、 インク受 容層表面にリゥエツトキヤストコータ一を用いて、 熱湯を用いたリゥエツトキ 'ャスト処理を行い、 インクジェット用被記録媒体 5を得た。
(被記録媒体 6) '
インクジエツト用被記録媒体 1のインク受容層に、 画像退色防止剤 Cの 5質 量0 /oMI BK溶液をロールコータ一で塗布後、 メイヤーバーで余剰分をかきと り塗工量が固形分として 1. 00 X 10"3mo 1 /m2になるように毎分 60 m 'で塗工した。 そして塗工後 5秒以内に 110°Cで乾燥した。 その後、 インク受 容層表面にリウエツトキヤストコ一ターを用いて、 熱湯を用いたリウエツトキ ヤスト処理を行い、 ィンクジェット用被記録媒体 6を得た。
(被記録媒体 7)
インクジェット用被記録媒体 1のィンク受容層に、 画像退色防止剤 Dの 5質 量。 /oMI BK溶液をロールコーターで塗布後、 メイヤーバーで余剰分をかきと り塗工量が固形分として 1. 00 X 10"2mo 1 Zm2になるように毎分 6 Om で塗工した。 そして塗工後 5秒以内に 110°Cで乾燥した。 その後、 インク受 容層表面にリゥエツトキヤストコ一ターを用いて、 熱湯を用いたリウエツトキ ヤスト処理を行い、 ィンクジヱット用被記録媒体 7を得た。
(被記録媒体 8)
ィンクジェット用被記録媒体 1のィンク受容層に、 画像退色防止剤 Eの 5質 i%MI BK溶液をロールコーターで塗布後、 メイヤーバーで余剰分をかきと り塗工量が固形分として 1. 00X 1 O^mo l_/m2になるように毎分 60 m で塗工した。 そして塗工後 5秒以内に 110°Cで乾燥した。 その後、 インク受 容層表面 リゥエツトキヤストコ一ターを用いて、 熱湯を用 、たリゥエツトキ ャスト処理を行い、 インクジェット用被記録媒体 8を得た。 ■ (被記録媒体 9 )
インク受容層を形成するための塗工液組成を変更した以外は、 インクジエツ ト用被記録媒体 1と同様の方法でインクジェット用被記録媒体 9を作製した。 インク受容層を形成するための塗工液の調製について以下に述べる。
" 塩化アルミニウムの 4質量%水溶液中にアルミン酸ソーダを加え p Hを 4 に調整した。 その後、 攪拌をしながら 9 0 °Cまで昇温し、 しばらく攪拌を行つ た。 その後、 再ぴアルミン酸ソーダを加えて p Hを 1 0に調整し、 その温度を 保持しながら 4 0時間熟成反応を行った。 その後、 室温に戻し、 酢酸により p Hを 7〜8に調整した。 この分散液に対して脱塩処連を行い、 その後酢酸によ り解膠処理を行ってコロイダルゾルを得た。 このアルミナ水和物の'コロイダル ゾルを濃縮して固形分濃度 1 7質量%の溶液を得た。 一方、 ポリビュルアルコ ール (商品名: P VA 1 1 7、 クラレ社製) を純水に溶解して 9質量%の溶液 を得た。 上記アルミナ水和物のコ口ィダルゾルとポリビュルアルコール溶液を、 アルミナ水和物固形分とポリビュルアルコール固形分が質量比で 1 0 : 1にな るように混合攪拌し、 さらにこの分散液の総固形分 1 0 0に対して 4. . 4質 量%になるように画像退色防止剤 Cを添カ卩して分散液を得た。 これをダイコー ターで乾燥塗工量で 3 5 g Zm2になるように毎分 3 0 mで塗工した。 そして、 1 7 0 °Cで乾燥してインク受容層を形成し、 かくしてインクジエツト記録用被 記録媒体 9を得た。 B E T測定よりこのときのインクジェット記録用被記録媒 体9の平均細孔半径は 8 . 6 11 ^1で、 細孔容積は0 . 6 7 m l / gであった。 このときインクジェット記録用被記録媒体 9のインク受容層中に添加されて 、る画像退色防止剤 Cの塗布量は 1 . 0 0 X 1 0一2 m o 1 /m2であつた。
(実施例 1〜9、 比較例:!〜 6 )
上記で調製したインク組成物 Aまたは Bを用いて、 インクジェットプリンタ 一 (商品 : i P 8 6 0 0、 キヤノン社製) でィンクジェッ.ト記録を行った。 用いたィンクジヱット用被記録媒体は上記で作製したィンクジヱット用.被記 録媒体 1〜9で、 大きさ 1. O cmX l. 0 c mの領域を印字 D u t yを制御 して ODが 1. 0になるように印字し、 蛍光灯試験用サンプルとした。 このと き吐出されたィンク量は 19. 5 g /m2であり、染料濃度は上記の如く 6. 0 質量%であるから、 染料固形分として 1. 1 7 g/m2吐出したことになる。 ' また、 用いたィンク組成物及ぴィンクジェット用被記録媒体の組合せは、 表 2に記載の通りである。
<蛍光灯試験の条件と評価方法 >
本発明の効果を確認するための変退色試験としては、 60000 1 u x白色 蛍光灯による 30°CZ50%RHの温湿度条件下で 600時間促進耐光性試 験を行った。 評価方法としては、 200時間経過ごとに促進試験前及び後のサ ンプルについて、 濃度計を用いて光学濃度を測定し、 下記式 (A) により染料 の濃度残存率を求めた。 結果を表 2にまとめて示す。
濃度残存率 (%) = (D/D0) X 100 (A)
D:耐光性促進試験後の光学濃度
DO:耐光性促進試験前の光学濃度
表 1 一重 ΐί酸素消光速度
試料 ―
kQ(dm3mo「1s— 1) 色材 A 6.36x108
― 色材 B 1.06X108 画像退色防止剤 A 7.26x108 画像退色防止剤 B 4.11X108 画像退色防止剤 c 1.18X108 画像退色防止剤 D 2.00x107 画像退色防止剤 E 2.20x108 表 2
Figure imgf000042_0001
以上のように、 本発明によれば、 被記録媒体上に形成された画像の変退色を 効率よく防止し、 しかも長期的に効果も期待でき、 結果として長期安定的に画
5 質を維持することができることが分かった。 ' 産業上の利用可能性
本発明の画像退色防止剤、 画像形成要素、 被記録媒体、 画像形成方法、 及ぴ 画像に関しては、 インクジェット記録方式のみならず、 昇華型熱転写方式、 電 子写真方式、 オフセット印刷等の画像形成技術に広く利用することが可能であ 'る。
この出願は、 2005年 5月 31日に出願された日本国特許出願番号第 20 05-159239号の優先権を主張するものであり、 その内容を引用してこ の出願の一部とするものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 色材により画像が形成される部位に用いられ、 分子内プロトン移動を生 じる構造を有し、 該分子内プロトン移動に伴う電子移動経路を形成している 2 重結合の個数が 1個以上 4個以下であり、 且つ分子内に局在化した π電子系を 含まないことを特徴とする画像退色防止剤。
2 . 色材により画像が形成される部位に用いられ、 分子内プロ トン移動を生 'じる構造を有.し、 該分子内プロトン移動に伴う電子移動経路を形成している 2 重結合の個数が 2個以上 4個以下であり、 且つ分子内に局在ィヒした π電子系を 含まないことを特徴とする請求項 1に記載の画像退色防止剤。
3 . 色材に対して酸ィヒ反応の原因となる一重項酸素を分子内プロトン移動機 構により失活させる作用をもたらすことを特徴とする請求項 1または 2に記 載の画像退色防止剤。
4 . 前記画像退色防止剤は、 エタノール中での競争反応法により測定される 一重項酸素消光速度が、 3 . 0 X 1 O 8 d m3m o -1以上、 9 . 0 X 1 0 10 d m3m o 1 1 s 1以下であることを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記 載の画像退色防止剤。
5 . 前記画像退色防止剤は、 アントラキノン誘導体または 5価リン酸エステ ル化合物であることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の画像退 色防止剤。
6 . 前記画像退色防止剤は、 インクジェット記録用被記録媒体に用いられて いることを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれかに記載の画像退色防止剤。
7 . 基材と'、 該基材上に形成された色材受容部位とを有する被記録媒体であ つて、 前記色材受容部位中に、 請求項 1乃至 5のいずれかに記載の画像退色防 止剤を含有することを特徴とする被記録媒体。 .
8 . 単位面積当たりの前記画像退色防止剤の含有量が、 1 . 0 0 X 1 (T4m o l/m2以上、 1. 0 Omo 1/m2以下であることを特徴とする請求項 7に 記載の被記録媒体。
9. 色材を含むインクを付与し記録を行う被記録媒体であって、 前記画像退 色防止剤の、 エタノール中での競争反応法により測定される一重項酸素消光速 ¾を kQ1 (dm3mo l-1s 、 及ぴ記録に用いられる色材の、 エタノール中で の競争反応法により測定される一重項酸素消光速度を kQ2 ( d m3m o l^s一1) としたとき、 以下の式 (I) を満たすことを特徴とする請求項 7または 8に記 載の被記録媒体。 '
kQ1≥3. 0 kQ2 (I)
10. インクジェット記録用であることを特徴とする請求項 7乃至 9のいず れかに記載の被記録媒体。
1 1. 請求項 7乃至 9のいずれかに記載の被記録媒体上に、 色材 より画像 を形成することを特徴とする画像形成方法。
12. 前記色材の、 エタノール中での競争反応法により測定される一重項酸 素消光速度が、 1. 0 X 108dm3mo 1— — 1以上、 3. 0 X 1010 d m3m o
1一1 s—1以下であることを特徴とする請求項 11に記載の画像形成方法。
1 3. 前記画像退色防止剤の、 エタノール中での競争反応法により測定され る一重項酸素消光速度を kQ1 (dm3mo 1- Is— 、
前記画像退色防止剤の被記録媒体単位面積当たりの含有量を X (mo 1)、 記録に用いられる色材の、 エタノール中での競争反応法により測定される一重' 項酸素消光速度を kQ2 ( d m3m o 1 - 1 s—り、
及び色材を含有するインク組成物により記録された際の該色材の被記録媒体 単位面積当たりの含有量を Y (m o 1 /m2) としたとき、
以下の式 (I I) を満たすことを特徴とする請求項 1 1または 12に記載の画 像形成方法。 .
kQ1X≥kQ2Y (I I)
1 4 . インクジヱット記録方式により画像を形成することを特徴とする請求 項 1 1乃至 1 3のいずれかに記載の画像形成方法。
1 5 . 色材と、 分子内プロトン移動を生じる構造を有し、 該分子内プロトン 移動に伴う電子移動経路を形成している 2重結合の個数が 1個以上 4個以下 であり、 且つ分子内に局在ィヒした π電子系を含まない化合物とを有する画像形 成要素。
1 6 . 色材と、 分子内プロトン移動を生じる構造を有し、 該分子内プロトン 移動に伴う電子移動経路を形成している 2重結合の個数が 1個以上 4個以下 であり、 且つ分子内に局在化した π電子系を含まなレ、化合物とを有する画像。
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