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JP2006274083A - インク組成物、インクジェット記録方法、印刷物、平版印刷版の作製方法及び平版印刷版 - Google Patents

インク組成物、インクジェット記録方法、印刷物、平版印刷版の作製方法及び平版印刷版 Download PDF

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JP2006274083A
JP2006274083A JP2005096328A JP2005096328A JP2006274083A JP 2006274083 A JP2006274083 A JP 2006274083A JP 2005096328 A JP2005096328 A JP 2005096328A JP 2005096328 A JP2005096328 A JP 2005096328A JP 2006274083 A JP2006274083 A JP 2006274083A
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ink
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JP2005096328A
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Tomotaka Tsuchimura
智孝 土村
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

【課題】 放射線の照射に対して高感度で硬化し、被記録媒体との密着性に優れた高画質の画像を形成することができ、保存安定性の良好なインク組成物、該インク組成物を用いたインクジェット記録方法、及び該インクジェット記録方法により得られた印刷物を提供すること。また、前記インク組成物を用いて得られた、高耐刷性の平版印刷版、及びその作製方法を提供すること。
【解決手段】 (a)メルカプト基が結合した複素環基を側鎖に有する重合体と、(b)重合性化合物と、(c)重合開始剤と、を含有することを特徴とするインク組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、インクジェット記録用として好適に用いられるインク組成物、インクジェット記録方法、及びこれを用いた印刷物、更に、該インクを用いて得られる平版印刷版、並びに平版印刷版の作製方法に関するものである。より詳しくは、放射線の照射に対して、高感度で硬化し、高画質の画像を形成することができ、且つ、保存安定性の良好なインクジェット記録用に好適なインク組成物、インクジェット記録方法、及びこれを用いた印刷物、該インクを用いて得られる平版印刷版、並びに平版印刷版の作製方法に関するものである。
画像データ信号に基づき、紙などの支持体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型及び溶融型熱転写方式、インクジェット方式などがある。中でも、インクジェット方式は、安価な装置で実施可能であり、かつ、支持体上の必要とされる画像部のみにインクを吐出させて直接画像形成を行うため、インクを効率よく使用でき、ランニングコストが安い。更に、装置が簡易でかつ騒音が少ないという点で優れている。
このようなインクジェット方式の画像記録方法の一つとして、紫外線などの放射線の照射により硬化するインクを用い、インクを支持体上に固定化する手法がある。この手法に用いられる、紫外線のような放射線の照射により硬化可能なインクジェット記録用インクは、比較的低臭気でかつ速乾性であり、インク吸収性の無い、通常直接記録することが困難な支持体(例えば、プラスチックシートや金属板)に対しても、滲みがなく、高感度で、密着性が高い画像を得ることができるという特徴を有することが知られている(例えば、特許文献1〜5参照。)。
また、上記特徴に加え、皮膚に適用しても刺激性や感作性が少なく安全性が高いインクジェット記録用インクの提供を目的として、特定のラジカル重合型アクリレート化合物群からなる重合性化合物と色材とを含有する組成物が提案されている(例えば、特許文献6、7参照。)。
このような放射線硬化型のインクジェット記録用インクを採用する場合には、放射線に対する高感度化、及び固定したインクにより形成される画像の高画質化が求められる。放射線に対する感度が十分に高ければ、高い硬化性、放射線源の消費電力の低減、放射線源への負荷軽減による高寿命化、不十分硬化に起因する低分子物質の発生の防止等、多くの利益が生じるためである。また、高感度化を達成することにより、特に、インクジェット記録用インクを用いてオフセット印刷用の平版印刷版の画像部を形成する場合に、画像部の硬化強度が高まることになり、高耐刷性の平版印刷版が得られることになる。
一般に、放射線硬化型の重合性化合物における、放射線に対する感度を高める方法として、種々の重合開始系を使用することが開示されている(例えば、非特許文献1参照。)。しかし、走査露光に十分な感度と保存安定性を満たす重合開始系をインクジェット記録用インクにおいて採用した例はない。また、高耐刷(高密着性)かつ高画質の画像の形成、保存安定性を満たす放射線硬化型インクジェット記録用インクの平版印刷版への利用は知られていない。
特開昭63−235382号公報 特開平3−216379号公報 特開平5−214280号公報 特公平6−21256号公報 特公平6−62905号公報 特開2003−192943号公報 特開2003−192944号公報 ブルース M.モンロー(Bruce M.Monroe)ら著,ケミカル レビュー(Chemical Revue),第93巻,(1993年),pp.435−448.
本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、放射線の照射に対して高感度で硬化し、被記録媒体との密着性に優れた高画質の画像を形成することができ、保存安定性の良好なインク組成物、該インク組成物を用いたインクジェット記録方法、及び該インクジェット記録方法により得られた印刷物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、前記インク組成物を用いて得られた、高耐刷性の平版印刷版、及びその作製方法を提供することにある。
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、特定の構造を有する添加剤を用いることにより、上記目的を達成しうることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は、以下のとおりである。
<1> (a)メルカプト基が結合した複素環基を側鎖に有する重合体と、(b)重合性化合物と、(c)重合開始剤と、を含有することを特徴とするインク組成物。
<2> (d)着色剤を含有することを特徴とする<1>に記載のインク組成物。
<3> 前記(d)着色剤が顔料又は油溶性染料である<2>に記載のインク組成物。
<4> 前記油溶性染料の酸化電位が1.0V(vsSCE)以上であることを特徴とする<3>に記載のインク組成物。
<5> インクジェット記録用である<1>乃至<4>のいずれか1に記載のインク組成物。
<6> <1>乃至<5>のいずれか1に記載のインク組成物をインクジェットプリンターにより被記録媒体に吐出する工程、及び、活性放射線を照射して吐出された当該インク組成物を硬化する工程を含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
<7> 前記活性放射線が、発光波長ピークが360〜420nmであり、かつ、前記被記録媒体表面での最高照度が10〜1,000mW/cm2となる紫外線を発生する発光ダイオードから照射されることを特徴とする<6>に記載のインクジェット記録方法。
<8> 被記録媒体上に、<1>乃至<5>のいずれか1に記載のインク組成物をインクジェットプリンターにより吐出した後、活性放射線を照射して当該インク組成物を硬化させてなる印刷物。
<9> <1>乃至<5>のいずれか1に記載のインク組成物を、親水性支持体上に吐出した後、放射線を照射して当該インク組成物を硬化させることにより疎水性領域を形成することを特徴とする平版印刷版の作製方法。
<10> 親水性支持体上に、<1>乃至<5>のいずれか1に記載のインク組成物を吐出した後、放射線を照射して当該インク組成物を硬化させることにより形成された疎水性領域を有する平版印刷版。
本発明のインク組成物は、通常の印刷に使用して高画質で強度に優れた画像を形成し、高品位な印刷物が得られるのみならず、レジスト、カラーフィルター、光ディスクの製造にも好適に使用することができ、光造形材料としても有用である。
また、インクジェット記録方法を適用することで、非吸収性の被記録媒体上にも、高感度で硬化し、強度の高い画像部領域をデジタルデータに基づき直接形成しうることから、本発明のインク組成物は、平版印刷版、特に、A2版以上の大面積の平版印刷版、の作製にも好適に使用され、得られた平版印刷版は耐刷性に優れたものとなる。
本発明によれば、放射線の照射に対して高感度で硬化し、被記録媒体との密着性に優れた高画質の画像を形成することができ、保存安定性の良好なインク組成物、該インク組成物を用いたインクジェット記録方法、及び該インクジェット記録方法により得られた印刷物を提供することができる。
また、本発明によれば、本発明のインク組成物を用いることで、デジタルデータに基づき高強度かつ高画質の画像部領域を備え、耐刷性に優れる平版印刷版、及びその作製方法を提供することができる。
本発明のインク組成物は、(a)メルカプト基が結合した複素環基を側鎖に有する重合体(以下、適宜、「特定メルカプト基含有ポリマー」と称する。)と、(b)重合性化合物と、(c)重合開始剤と、を含有することを特徴とする。
ここで、本発明のインク組成物は、(c)重合開始剤から活性種を発生させうるエネルギーを付与することにより硬化するものである。このエネルギーとしては、活性放射線であることが好ましく、その活性放射線は、広くα線、γ線、X線、紫外線、可視光線、赤外光線、電子線などを包含するものであるが、中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点から紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。従って、本発明のインク組成物としては、活性放射線として、紫外線を照射することにより硬化可能なインク組成物が好ましい。
以下、本発明のインク組成物に用いられる各構成成分について順次説明する。
[(a)特定メルカプト基含有ポリマー]
本発明のインク組成物を構成する(a)特定メルカプト基含有ポリマーは、側鎖に、メルカプト基が直接結合する複素環基を有していればよく、このメルカプト基は、複数個が直接複素環基に結合していてもよい。
この特定メルカプト基含有ポリマーを用いることで、ラジカル重合系では、重合時に生成するラジカルに水素供与するため、連鎖移動性を促進し、重合効率を向上させることができる。また、特定メルカプト基含有ポリマーにおけるメルカプト基から重合が開始された場合、もとの構造がポリマーであることから分子量変化が大きく、硬化性が極めて高くなる。
更に、特定メルカプト基含有ポリマーを用いることで、カチオン重合系においても、例えば、オニウム塩型の重合開始剤が光分解した際の水素供与体として機能し、酸発生量を向上させ、重合速度を向上させることができる。
加えて、特定メルカプト基含有ポリマーは、低分子のメルカプト化合物の添加に比べてモビリティが低いため、インク組成物中の安定性を向上させることも可能である。
特定メルカプト基含有ポリマーは、下記一般式(1)、一般式(2)、又は一般式(3)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。
Figure 2006274083
上記一般式(1)中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、X1は、含窒素複素環基を表す。また、L1は、X1とポリマー主鎖を連結するための任意の連結基を表し、nは1又は2を表す。
上記一般式(2)中、X2は含窒素複素環基を表す。L2は、X2とポリマー主鎖を連結するための任意の連結基を表し、mは1又は2を表す。
上記一般式(3)中、X3は含窒素複素環基を表す。L3は、X3とポリマー主鎖を連結するための任意の連結基を表し、pは1又は2を表す。
前記X1、X2、又はX3で表される含窒素複素環基としては、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、イソオキサゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、イソチアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、チアトリアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンズオキサゾール環、ベンズチアゾール環、ベンズセレナゾール環、ベンゾチアジアゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、キノリン環、キノキサリン環等が挙げられ、これらにはメルカプト基以外の置換基が結合していてもよい。
前記L1、L2、又はL3で表される連結基としては、任意のものを使用することができるが、アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基、COO基、NHCOO基、NHCOOC24基、CONH基、下記一般式(4)で表される基、又はこれらを組み合わせたもの等の2価の連結基が好ましいものとして挙げられる。
Figure 2006274083
一般式(4)中、R2は、水素原子又はアルコキシ基を表す。このアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、ヘキシル基等が挙げられる。
以下、下記一般式(1)、一般式(2)、又は一般式(3)で表される繰り返し単位を得るためのモノマーの具体例(m−1)〜(m−12)を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure 2006274083
Figure 2006274083
上記のようなモノマーの具体例(m−1)〜(m−12)を含む、メルカプト基が直接結合した複素環基を有するモノマーを重合することにより、本発明における特定メルカプト基含有ポリマーを得ることができる。
なお、メルカプト基を有するモノマーは、そのままの状態で重合を行うと、メルカプト基に対する重合ラジカルの攻撃により連鎖移動反応が起こり所望のポリマーが得られないことがある。そのため、本発明における特定メルカプト基含有ポリマーの合成法には、例えば、(1)メルカプト基が直接結合した複素環基を有するモノマーを強アルカリ下で重合する方法、(2)メルカプト基が直接結合した複素環基を有するモノマーのメルカプト基を適当な保護基で保護したものを重合し、その後、脱保護する方法、更には、(3)メルカプト基が直接結合した含窒素環化合物と前駆体ポリマーとの間の高分子反応を用いる方法。などを適用することが好ましい。
上記(2)の方法を用いる場合、メルカプト基を保護する手法としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の各種塩基の添加によりメルカプト基をチオレートの形に変換する手法や、或いはアセチル化のようにチオエステル基の形に変換する手法がある。そして、重合終了後に脱保護されるが、チオレートは単に中和することでメルカプト基が再生され、チオエステル基の場合には加水分解することでメルカプト基が再生される。
また、上記(3)の方法を用いる場合、前駆体ポリマーに反応性基を導入しておき、これと反応することで前駆体ポリマーに結合する別の反応性基を含窒素複素環基が含むことが必要である。こうした反応性基の組み合わせとしては、水酸基とアルデヒド基(アセタール化)、アミノ基とアルデヒド基(シッフ塩基形成)、アミノ基とカルボキシル基(アミド結合形成)、水酸基とカルボキシル基(エステル化)、カルボキシル基とグリシジル基(付加)、その他多種多様の結合方法によって前駆体ポリマーに含窒素複素環基を結合することが可能である。
また、本発明における特定メルカプト基含有ポリマーの合成方法としては、特開平8−184967号、同8−184969号、同8−211614号公報に記載の方法や、後述する合成例に示す方法も用いることができる。
また、本発明における特定メルカプト基含有ポリマーは、上記一般式(1)〜一般式(3)のようなメルカプト基が直接結合した複素環基を側鎖に有する繰り返し単位の他に、他の官能基を側鎖に有する繰り返し単位を含んでいてもよい。
他の官能基を側鎖に有する繰り返し単位は、メルカプト基(保護されているものも含む)が直接結合した複素環基を有するモノマーの重合の際に共重合成分として用いてもよいし、また、上記前駆体ポリマーの重合の際に共重合成分として用いてもよい。
このような、他の官能基を側鎖に有する繰り返し単位を得るためのモノマーとしては、スチレン、4−メチルスチレン、4−ヒドロキシスチレン、4−アセトキシスチレン、4−カルボキシスチレン、4−アミノスチレン、クロロメチルスチレン、4−メトキシスチレン等のスチレン誘導体;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ドデシル等のメタクリル酸アルキルエステル類;メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸アリールエステル或いはアルキルアリールエステル類;メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸メトキシジエチレングリコールモノエステル、メタクリル酸メトキシポリエチレングリコールモノエステル、メタクリル酸ポリプロピレングリコールモノエステル等のアルキレンオキシ基を有するメタクリル酸エステル類;メタクリル酸2−ジメチルアミノエチル、メタクリル酸2−ジエチルアミノエチル等のアミノ基含有メタクリル酸エステル類;アクリル酸エステルとしてこれら対応するメタクリル酸エステルと同様の例;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステルのようなカルボキシ基を有するモノマー類;アリルアミン、ジアリルアミン等のアミノ基含有モノマー類;ビニルスルホン酸及びその塩、アリルスルホン酸及びその塩、メタリルスルホン酸及びその塩、スチレンスルホン酸及びその塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及びその塩等のスルホン酸基を有するモノマー類;4−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルカルバゾール等の含窒素複素環を有するモノマー類;4−ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドのメチルクロライドによる4級化物、N−ビニルイミダゾールのメチルクロライドによる4級化物、4−ビニルベンジルピリジニウムクロライド等の4級アンモニウム塩基を有するモノマー;アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メトキシエチルアクリルアミド、4−ヒドロキシフェニルアクリルアミド等のアクリルアミド若しくはメタクリルアミド誘導体;酢酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;その他、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、フェニルマレイミド、ヒドロキシフェニルマレイミド、N−ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アリルアルコール、ビニルトリメトキシシラン、グリシジルメタクリレート等各種モノマーが挙げられる。
また、本発明における特定メルカプト基含有ポリマーとしては、特にインク組成物中のモノマー(重合性化合物)への溶解性を有することが好ましく、具体的には、ポリマー中に、カルボキシル基、フェノール性水酸基、エチレンオキシ基等の溶解性向上置換基を有することが好ましい。この溶解性向上置換基は、特定メルカプト基含有ポリマーの主鎖に直接結合していてもよいし、側鎖に結合していてもよい。
このようなカルカリ可溶性基を特定メルカプト基含有ポリマー中に導入するには、上記に挙げた他のモノマーのうち、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、4−カルボキシスチレン等のようなカルボキシ基を有するモノマー類等を用いればよい。
また、特定メルカプト基含有ポリマー中におけるこれら溶解性向上置換基を有するモノマーの割合は、99モル%以下、更に好ましくは90モル%以下の割合で含むことが好ましい。
以下、本発明における特定メルカプト基含有ポリマーの具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、下記に示す各繰り返し単位において、数字はモル比を表す。
Figure 2006274083
Figure 2006274083
Figure 2006274083
Figure 2006274083
このような特定メルカプト基含有ポリマーの分子量としては、重量平均分子量で、1000から100万の範囲であることが好ましく、1万から20万の範囲にあることがより好ましい。
また、特定メルカプト基含有ポリマー中に含まれるメルカプト基が直接結合した複素環基を有する繰り返し単位の割合は、硬化性の観点から、少なくとも1モル%以上であることが好ましく、10モル%以上がより好ましく、また、インク組成物中のモノマー(重合性化合物)への溶解性を高めるために、90モル%以下であることが好ましい。
更に、本発明における特定メルカプト基含有ポリマーの含有量は、重合性化合物の重合反応の成長と、連鎖移動性のバランスの観点から、インク組成物の全固形分の質量に対し、1〜50質量%の範囲が好ましく、3〜40質量%の範囲がより好ましく、5〜30質量%の範囲が更に好ましい。
〔(b)重合性化合物〕
本発明に用いられる(b)重合性化合物は、後述する(c)重合開始剤から発生する活性種により重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はなく、(b−1)ラジカル重合性化合物や(b−2)カチオン重合性化合物が用いられる。
以下、(b−1)ラジカル重合性化合物及び(b−2)カチオン重合性化合物について説明する。
(b−1)ラジカル重合性化合物
(b−1)ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。このようなラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、目的とする特性を向上するために任意の比率で2種以上を併用してもよい。また、単官能化合物よりも官能基を2つ以上持つ多官能化合物の方がより好ましい。更に好ましくは、多官能化合物を2種以上併用して用いることが、反応性、物性などの性能を制御する上で好ましい。
ラジカル重合性化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。具体的には、2−エチルヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等のアクリル酸誘導体、メチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリル誘導体、その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられ、更に具体的には、山下晋三編、「架橋剤ハンドブック」、(1981年大成社);加藤清視編、「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」(1985年、高分子刊行会);ラドテック研究会編、「UV・EB硬化技術の応用と市場」、79頁、(1989年、シーエムシー);滝山栄一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、(1988年、日刊工業新聞社)等に記載の市販品若しくは業界で公知のラジカル重合性乃至架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。
(b−2)カチオン重合性化合物
(b−2)カチオン重合性化合物としては、光カチオン重合性モノマーとして知られる各種公知のカチオン重合性のモノマーを使用することができる。カチオン重合性モノマーとしては、例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892、同2001−40068、同2001−55507、同2001−310938、同2001−310937、同2001−220526などの各公報に記載されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
エポキシ化合物としては、芳香族エポキシド、脂環式エポキシド、脂肪族エポキシドなそが挙げられる。
芳香族エポキシドとしては、少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノール或いはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジ又はポリグリシジルエーテルが挙げられ、例えば、ビスフェノールA或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールA或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、並びにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
脂環式エポキシドとしては、少なくとも1個のシクロへキセン又はシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましく挙げられる。
脂肪族エポキシドとしては、脂肪族多価アルコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル又は1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリン或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテルに代表されるポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
これらのエポキシ化合物の中でも、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが、硬化速度に優れるという観点から好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。
ビニルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−o−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
ビニルエーテル化合物としては、ジ又はトリビニルエーテル化合物が、硬化性、被記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。
本発明におけるオキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物を指し、特開2001−220526、同2001−310937、同2003−341217の各公報に記載される如き、公知オキセタン化合物を任意に選択して使用できる。
本発明のインク組成物に使用しうるオキセタン環を有する化合物としては、その構造内にオキセタン環を1〜4個有する化合物が好ましい。このような化合物を使用することで、インク組成物の粘度をハンドリング性の良好な範囲に維持することが容易となり、また、硬化後のインクの被記録媒体との高い密着性を得ることができる。
分子内に1〜2個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式(i)〜(iii)で示される化合物等が挙げられる。
Figure 2006274083
上記一般式(i)〜(iii)中、Ra1は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基、又はチエニル基を表す。なお、分子内に2つのRa1が存在する場合、それらは同じであっても異なるものであってもよい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。また、フルオロアルキル基としては、これらアルキル基の水素のいずれかがフッ素原子で置換されたものが好ましく挙げられる。
上記一般式(i)中、Ra2は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数2〜6個のアルケニル基、芳香環を有する基、炭素数2〜6個のアルキルカルボニル基、炭素数2〜6個のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜6個のN−アルキルカルバモイル基を表す。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、アルケニル基としては、1−プロペニル基、2−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基等が挙げられ、芳香環を有する基としては、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基、フェノキシエチル基等が挙げられる。
アルキルカルボニル基としては、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基等が、アルキコキシカルボニル基としては、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等が挙げられ、N−アルキルカルバモイル基としては、エチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ペンチルカルバモイル基等が挙げられる。
上記一般式(ii)中、Ra3は、線状又は分枝状アルキレン基、線状又は分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基、線状又は分枝状不飽和炭化水素基、カルボニル基又はカルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、カルバモイル基を含むアルキレン基、又は、以下に示す基を表す。
アルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が挙げられ、ポリ(アルキレンオキシ)基としては、ポリ(エチレンオキシ)基、ポリ(プロピレンオキシ)基等が挙げられる。
不飽和炭化水素基としては、プロペニレン基、メチルプロペニレン基、ブテニレン基等が挙げられる。
Figure 2006274083
上記多価基において、Ra4は、水素原子、炭素数1〜4個のアルキル基、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシル基、カルボキシル基、又はカルバモイル基を表す。
a5は、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、NH、SO、SO2、C(CF32、又は、C(CH32を表す。
a6は、炭素数1〜4個のアルキル基、又はアリール基を表し、nは0〜2000の整数である。
a7は、炭素数1〜4個のアルキル基、アリール基、又は、下記構造を有する1価の基を表す。
Figure 2006274083
上記一価の基において、Ra8は、炭素数1〜4個のアルキル基、又はアリール基であり、mは0〜100の整数である。
3〜4個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式(iv)で示される化合物が挙げられる。
Figure 2006274083
一般式(iv)において、Ra1は、前記一般式(i)におけるRa1と同義である。また、Ra9は、多価の連結基であり、例えば、下記A〜Cで示される基等の炭素数1〜12の分枝状アルキレン基、下記Dで示される基等の分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基又は下記Eで示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。jは、3又は4である。
Figure 2006274083
上記Aにおいて、Ra10は、メチル基、エチル基、又はプロピル基を表す。また、上記Dにおいて、pは1〜10の整数である。
また、本発明に好適に使用しうるオキセタン化合物の別の態様として、側鎖にオキセタン環を有する下記一般式(v)で示される化合物が挙げられる。
Figure 2006274083
一般式(v)において、Ra1は、前記一般式(i)におけるRa1と同義である。Ra8は、前記一般式(iv)におけるRa8と同義である。また、Ra11は、メチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基又はトリアルキルシリル基であり、rは1〜4である。
このようなオキセタン環を有する化合物については、前記特開2003−341217公報、段落番号〔0048〕乃至〔0084〕に詳細に記載され、ここに記載の化合物は本発明にも好適に使用しうる。
本発明で使用するオキセタン化合物の中でも、インク組成物の粘度と粘着性の観点から、オキセタン環を1個有する化合物を使用することが好ましい。
本発明のインク組成物には、これらの重合性化合物を、1種のみを用いても、2種以上を併用してもよいが、インク硬化時の収縮を効果的に抑制するといった観点からは、少なくとも1種のオキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物と、を併用することが好ましい。
本発明のインク組成物における(b)重合性化合物の含有量は、重合反応性に基づく感度とインク組成物の粘度の観点から、インク組成物の全固形分に対し、98〜50質量%が好ましく、95〜60質量%がより好ましく、更に好ましくは90〜70質量%の範囲である。
[(c)重合開始剤]
本発明のインク組成物は、(c)重合開始剤を要する。重合開始剤としては、例えば、放射線硬化型のインク組成物に用いられる公知のラジカル重合、若しくは、カチオン重合の光重合開始剤が挙げられる。本発明に用いられる光重合開始剤は、光の作用、又は、増感色素の電子励起状態との相互作用を経て、化学変化を生じ、ラジカル、酸及び塩基のうちの少なくともいずれか1種を生成する化合物である。具体的な光重合開始剤は、当業者間で公知のものを制限なく使用できる。具体的には、例えば、Bruce M.Monroeら著、Chemical Revue,93,435(1993).や、R.S.Davidson著、Journal of Photochemistry and biology A:Chemistry,73.81(1993).や、J.P.Faussier“Photoinitiated Polymerization−Theory and Applications”:Rapra Review vol.9,Report,Rapra Technology(1998).や、M.Tsunooka et al.,Prog.Polym.Sci.,21,1(1996).に多く記載されている。また、有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192ページ参照)に化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が多く記載されている。更には、F.D.Saeva,Topics in Current Chemistry,156,59(1990).、G.G.Maslak,Topics in Current Chemistry,168,1(1993).、H.B.Shuster et al,JACS,112,6329(1990).、I.D.F.Eaton et al,JACS,102,3298(1980).等に記載されているような、増感色素の電子励起状態との相互作用を経て、酸化的若しくは還元的に結合解裂を生じる化合物群も知られる。
好ましい光重合開始剤としては、(A)芳香族ケトン類、(B)芳香族オニウム塩化合物、(C)有機過酸化物、(D)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(E)ケトオキシムエステル化合物、(F)ボレート化合物、(G)アジニウム化合物、(H)メタロセン化合物、(I)活性エステル化合物、(J)炭素ハロゲン結合を有する化合物等が挙げられる。
(A)芳香族ケトン類の好ましい例としては、「RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY」J.P.FOUASSIER J.F.RABEK(1993)、p77〜117記載のベンゾフェノン骨格或いはチオキサントン骨格を有する化合物等が挙げられる。より好ましい(A)芳香族ケトン類の例としては、特公昭47−6416号公報記載のα−チオベンゾフェノン化合物、特公昭47−3981号公報記載のベンゾインエーテル化合物、特公昭47−22326号公報記載のα−置換ベンゾイン化合物、特公昭47−23664号公報記載のベンゾイン誘導体、特開昭57−30704号公報記載のアロイルホスホン酸エステル、特公昭60−26483号公報記載のジアルコキシベンゾフェノン、特公昭60−26403号公報、特開昭62−81345号公報記載のベンゾインエーテル類、特公平1−34242号公報、米国特許第4,318,791号、ヨーロッパ特許0284561A1号記載のα−アミノベンゾフェノン類、特開平2−211452号公報記載のp−ジ(ジメチルアミノベンゾイル)ベンゼン、特開昭61−194062号公報記載のチオ置換芳香族ケトン、特公平2−9597号公報記載のアシルホスフィンスルフィド、特公平2−9596号公報記載のアシルホスフィン、特公昭63−61950号公報記載のチオキサントン類、特公昭59−42864号公報記載のクマリン類等を挙げることができる。
(B)芳香族オニウム塩化合物としては、周期律表の第V、VI及びVII族の元素、具体的にはN、P、As、Sb、Bi、O、S、Se、Te、又はIの芳香族オニウム塩が含まれる。例えば、欧州特許104143号明細書、米国特許4837124号明細書、特開平2−150848号公報、特開平2−96514号公報に記載されるヨードニウム塩類、欧州特許370693号、同233567号、同297443号、同297442号、同279210号、及び同422570号の各明細書、米国特許3902144号、同4933377号、同4760013号、同4734444号、及び同2833827号の各明細書に記載されるジアゾニウム塩類(置換基を有してもよいベンゼンジアゾニウム等)、ジアゾニウム塩樹脂類(ジアゾジフェニルアミンのホルムアルデヒド樹脂等)、N−アルコキシピリジニウム塩類等(例えば、米国特許4,743,528号明細書、特開昭63−138345号、特開昭63−142345号、特開昭63−142346号、及び特公昭46−42363号の各公報等に記載されるもので、具体的には1−メトキシ−4−フェニルピリジニウム テトラフルオロボレート等)、更には特公昭52−147277号、同52−14278号、及び同52−14279号の各公報記載の化合物が好適に使用される。活性種としてラジカルや酸を生成する。
(C)有機過酸化物としては、分子中に酸素−酸素結合を1個以上有する有機化合物のほとんど全てが含まれるが、その例としては、3,3’4,4’−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−アミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−ヘキシルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−オクチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(クミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(p−イソプロピルクミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレートなどの過酸化エステル系が好ましい。
(D)ヘキサアリールビイミダゾール化合物としては、特公昭45−37377号公報、特公昭44−86516号公報記載のロフィンダイマー類、例えば2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(m−メトキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o,o’−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ニトロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−トリフルオロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
(E)ケトオキシムエステル化合物としては、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−p−トルエンスルホニルオキシイミノブタン−2−オン、2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン等が挙げられる。
(F)ボレート化合物の例としては、米国特許3,567,453号、同4,343,891号、ヨーロッパ特許109,772号、同109,773号の各明細書に記載されている化合物が挙げられる。
(G)アジニウム塩化合物の例としては、特開昭63−138345号、特開昭63−142345号、特開昭63−142346号、特開昭63−143537号、及び特公昭46−42363号の各公報記載のN−O結合を有する化合物群を挙げることができる。
(H)メタロセン化合物の例としては、特開昭59−152396号、特開昭61−151197号、特開昭63−41484号、特開平2−249号、特開平2−4705号記載のチタノセン化合物、ならびに、特開平1−304453号、特開平1−152109号の各公報記載の鉄−アレーン錯体を挙げることができる。
上記チタノセン化合物の具体例としては、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピリ−1−イル)フェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(メチルスルホンアミド)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−ブチルビアロイル−アミノ)フェニル〕チタン等を挙げることができる。
(I)活性エステル化合物の例としては、欧州特許0290750号、同046083号、同156153号、同271851号、及び同0388343号の各明細書、米国特許3901710号、及び同4181531号の各明細書、特開昭60−198538号、及び特開昭53−133022号の各公報に記載されるニトロベンズルエステル化合物、欧州特許0199672号、同84515号、同199672号、同044115号、及び同0101122号の各明細書、米国特許4618564号、同4371605号、及び同4431774号の各明細書、特開昭64−18143号、特開平2−245756号、及び特開平4−365048号の各公報記載のイミノスルホネート化合物、特公昭62−6223号、特公昭63−14340号、及び特開昭59−174831号の各公報に記載される化合物等が挙げられる。
(J)炭素ハロゲン結合を有する化合物の好ましい例としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、英国特許1388492号明細書記載の化合物、特開昭53−133428号公報記載の化合物、、独国特許3337024号明細書記載の化合物等を挙げることができる。
また、F.C.Schaefer等によるJ.Org.Chem.29、1527(1964)記載の化合物、特開昭62−58241号公報記載の化合物、特開平5−281728号公報記載の化合物等を挙げることができる。ドイツ特許第2641100号に記載されているような化合物、ドイツ特許第3333450号に記載されている化合物、ドイツ特許第3021590号に記載の化合物群、或いはドイツ特許第3021599号に記載の化合物群、等を挙げることができる。
上記(A)〜(J)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下に示すものが挙げられる。
Figure 2006274083
Figure 2006274083
Figure 2006274083
Figure 2006274083
Figure 2006274083
Figure 2006274083
Figure 2006274083
本発明のインク組成物には、これらの重合開始剤を、1種のみを用いても、2種以上を併用してもよい。
上記の重合開始剤の中でも、(a)特定メルカプト基含有ポリマーとの併用により、優れた感度や硬化後の密着性を得られるという観点から、(A)芳香族ケトン、(B)芳香族オニウム塩化合物、(D)ヘキサアリールビイミダゾール化合物が好ましい。
本発明のインク組成物における重合開始剤の含有量は、光硬化性と径時安定性の観点から、インク組成物の全固形分に対し、1〜30質量%が好ましく、2〜25質量%がより好ましく、更に好ましくは3〜20質量%の範囲である。
本発明のインク組成物には、前記の必須成分に加え、目的に応じて種々の添加剤を併用することができる。これらの任意成分について説明する。
[(d)着色剤]
本発明のインク組成物に(d)着色剤を添加することで、可視画像を形成することができる。例えば、平版印刷版の画像部領域を形成する場合などには、必ずしも添加する必要はないが、得られた平版印刷版の検版性の観点からは着色剤を用いることも好ましい。
ここで用いることのできる着色剤には、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の色材、(顔料、染料)を適宜選択して用いることができる。例えば、耐候性に優れた画像を形成する場合には、顔料が好ましい。染料としては、水溶性染料及び油溶性染料のいずれも使用できるが、油溶性染料が好ましい。
(顔料)
顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料及び無機顔料、又は顔料を、分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、或いは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等を用いることができる。また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。
これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」、特開2002−12607号公報、特開2002−188025号公報、特開2003−26978号公報、特開2003−342503号公報に記載の顔料が挙げられる。
本発明において使用できる有機顔料及び無機顔料の具体例としては、例えば、イエロー色を呈するものとして、C.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG等),C.I.ピグメントイエロー74の如きモノアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー12(ジスアジイエローAAA等)、C.I.ピグメントイエロー17の如きジスアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー180の如き非ベンジジン系のアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー100(タートラジンイエローレーキ等)の如きアゾレーキ顔料、C.I.ピグメントイエロー95(縮合アゾイエローGR等)の如き縮合アゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー115(キノリンイエローレーキ等)の如き酸性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントイエロー18(チオフラビンレーキ等)の如き塩基性染料レーキ顔料、フラバントロンイエロー(Y−24)の如きアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロー3RLT(Y−110)の如きイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロー(Y−138)の如きキノフタロン顔料、イソインドリンイエロー(Y−139)の如きイソインドリン顔料、C.I.ピグメントイエロー153(ニッケルニトロソイエロー等)の如きニトロソ顔料、C.I.ピグメントイエロー117(銅アゾメチンイエロー等)の如き金属錯塩アゾメチン顔料等が挙げられる。
赤或いはマゼンタ色を呈するものとして、C.I.ピグメントレッド3(トルイジンレッド等)の如きモノアゾ系顔料、C.I.ピグメントレッド38(ピラゾロンレッドB等)の如きジスアゾ顔料、C.I.ピグメントレッド53:1(レーキレッドC等)やC.I.ピグメントレッド57:1(ブリリアントカーミン6B)の如きアゾレーキ顔料、C.I.ピグメントレッド144(縮合アゾレッドBR等)の如き縮合アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド174(フロキシンBレーキ等)の如き酸性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントレッド81(ローダミン6G’レーキ等)の如き塩基性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントレッド177(ジアントラキノニルレッド等)の如きアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントレッド88(チオインジゴボルドー等)の如きチオインジゴ顔料、C.I.ピグメントレッド194(ペリノンレッド等)の如きペリノン顔料、C.I.ピグメントレッド149(ペリレンスカーレット等)の如きペリレン顔料、C.I.ピグメントバイオレット19(無置換キナクリドン)、C.I.ピグメントレッド122(キナクリドンマゼンタ等)の如きキナクリドン顔料、C.I.ピグメントレッド180(イソインドリノンレッド2BLT等)の如きイソインドリノン顔料、C.I.ピグメントレッド83(マダーレーキ等)の如きアリザリンレーキ顔料等が挙げられる。
青或いはシアン色を呈する顔料として、C.I.ピグメントブルー25(ジアニシジンブルー等)の如きジスアゾ系顔料、C.I.ピグメントブルー15(フタロシアニンブルー等)の如きフタロシアニン顔料、C.I.ピグメントブルー24(ピーコックブルーレーキ等)の如き酸性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントブルー1(ビクロチアピュアブルーBOレーキ等)の如き塩基性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントブルー60(インダントロンブルー等)の如きアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントブルー18(アルカリブルーV−5:1)の如きアルカリブルー顔料等が挙げられる。
緑色を呈する顔料として、C.I.ピグメントグリーン7(フタロシアニングリーン)、C.I.ピグメントグリーン36(フタロシアニングリーン)の如きフタロシアニン顔料、C.I.ピグメントグリーン8(ニトロソグリーン)等の如きアゾ金属錯体顔料等が挙げられる。
オレンジ色を呈する顔料として、C.I.ピグメントオレンジ66(イソインドリンオレンジ)の如きイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ51(ジクロロピラントロンオレンジ)の如きアントラキノン系顔料が挙げられる。
黒色を呈する顔料として、カーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック等が挙げられる。
白色顔料の具体例としては、塩基性炭酸鉛(2PbCO3Pb(OH)2、いわゆる、シルバーホワイト)、酸化亜鉛(ZnO、いわゆる、ジンクホワイト)、酸化チタン(TiO2、いわゆる、チタンホワイト)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3、いわゆる、チタンストロンチウムホワイト)などが利用可能である。
ここで、酸化チタンは他の白色顔料と比べて比重が小さく、屈折率が大きく化学的、物理的にも安定であるため、顔料としての隠蔽力や着色力が大きく、更に、酸やアルカリ、その他の環境に対する耐久性にも優れている。したがって、白色顔料としては酸化チタンを利用することが好ましい。もちろん、必要に応じて他の白色顔料(列挙した白色顔料以外であってもよい。)を使用してもよい。
顔料の分散には、例えばボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ジェットミル、ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ニーダー、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル等の分散装置を用いることができる。
顔料の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。分散剤としては水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリアクリレート、脂肪族多価カルボン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、顔料誘導体等を挙げることができる。また、Zeneca社のSolsperseシリーズなどの市販の高分子分散剤を用いることも好ましい。
また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤及び分散助剤は、顔料100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。
インク組成物において顔料などの諸成分の分散媒としては、溶剤を添加してもよく、また、無溶媒で、低分子量成分である前記(b)重合性化合物を分散媒として用いてもよいが、本発明のインク組成物は、放射線硬化型のインクであり、インクを被記録媒体上に適用後、硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。これは、硬化されたインク画像中に、溶剤が残留すると、耐溶剤性が劣化したり、残留する溶剤のVOC(Volatile Organic Compound)の問題が生じるためである。このような観点から、分散媒としては、(b)重合性化合物を用い、中でも、最も粘度が低いカチオン重合性モノマーを選択することが分散適性やインク組成物のハンドリング性向上の観点から好ましい。
顔料粒子の平均粒径は、0.08〜0.5μmであることが好ましく、最大粒径は0.3〜10μm、好ましくは0.3〜3μmとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性及び硬化感度を維持することができる。
着色剤はインク組成物中、固形分換算で1〜10質量%添加されることが好ましく、2〜8質量%がより好ましい。
(染料)
次に、本発明における(d)着色剤として好ましく使用される染料について述べる。
染料としては、従来公知の化合物(染料)から適宜選択して使用することができる。具体的には、特開2002−114930号公報の段落[0023]から[0089]に記載されている染料などが挙げられる。
イエロー染料としては、例えば、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、開鎖型活性メチレン化合物類を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料、例えば、カップリング成分として開鎖型活性メチレン化合物を有するアゾメチン染料、例えば、ベンジリデン染料やモノメチンオキソノール染料等のようなメチン染料、例えば、ナフトキノン染料、アントラキノン染料等のキノン系染料などがあり、これ以外の染料としては、キノフタロン染料、ニトロ、ニトロソ染料、アクリジン染料、アクリジノン染料等を挙げられる。
マゼンタ染料としては、例えば、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、ピラゾロトリアゾール類、閉環型活性メチレン化合物類(例えば、ジメドン、バルビツール酸、4−ヒドロキシクマリン誘導体)、電子過剰ヘテロ環(例えば、ピロール、イミダゾール、チオヘン、チアゾール誘導体)、を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料、例えば、カップリング成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類を有するアゾメチン染料、例えばアリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、オキソノール染料のようなメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料、例えばナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのキノン系染料、例えばジオキサジン染料などのような縮合多環系染料等を挙げることができる。
シアン染料としては、例えば、インドアニリン染料、インドフェノール染料のようなアゾメチン染料、シアニン染料、オキソノール染料、メロシアニン染料のようなポリメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料、フタロシアニン染料、アントラキノン染料、例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピロロピリミジン−オン、ピロロトリアジン−オン誘導体を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料、インジゴ・チオインジゴ染料を挙げることができる。
前記各染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてイエロー、マゼンタ、シアンの各色を呈するものであってもよく、その場合のカウンターカチオンは、アルカリ金属やアンモニウムのような無機のカチオンであってもよいし、ピリジニウム、4級アンモニウム塩のような有機カチオンであってもよく、更にそれらの部分構造を有するカチオンポリマーであってもよい。
本発明に用いる染料は油溶性のものが好ましい。具体的には、25℃での水への溶解度(水100gに溶解する色素の質量)が1g以下であるものを意味し、好ましくは0.5g以下、より好ましくは0.1g以下である。従って、所謂、水に不溶性の油溶性染料が好ましく用いられる。
本発明に用いる染料は、インク組成物に必要量溶解させるために上記記載の染料母核に対して油溶化基を導入することも好ましい。
油溶化基としては、長鎖、分岐アルキル基、長鎖、分岐アルコキシ基、長鎖、分岐アルキルチオ基、長鎖、分岐アルキルスルホニル基、長鎖、分岐アシルオキシ基、長鎖、分岐アルコキシカルボニル基、長鎖、分岐アシル基、長鎖、分岐アシルアミノ基長鎖、分岐アルキルスルホニルアミノ基、長鎖、分岐アルキルアミノスルホニル基及びこれら長鎖、分岐置換基を含むアリール基、アリールオキシ基、アリールオキシカルボニル基、アリールカルボニルオキシ基、アリールアミノカルボニル基、アリールアミノスルホニル基、アリールスルホニルアミノ基等が挙げられる。
また、カルボン酸、スルホン酸を有する水溶性染料に対して、長鎖、分岐アルコール、アミン、フェノール、アニリン誘導体を用いて油溶化基であるアルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルアミノスルホニル基、アリールアミノスルホニル基に変換することにより染料を得てもよい。
前記油溶性染料としては、融点が200℃以下のものが好ましく、融点が150℃以下であるものがより好ましく、融点が100℃以下であるものが更に好ましい。融点が低い油溶性染料を用いることにより、インク組成物中での色素の結晶析出が抑制され、インク組成物の保存安定性がよくなる。
また、退色、特にオゾンなどの酸化性物質に対する耐性や硬化特性を向上させるために、酸化電位が貴である(高い)ことが望ましい。このため、本発明で用いる油溶性染料として、酸化電位が1.0V(vsSCE)以上であるものが好ましく用いられる。酸化電位は高いほうが好ましく、酸化電位が1.1V(vsSCE)以上のものがより好ましく、1.15V(vsSCE)以上のものが特に好ましい。
イエロー色の染料としては、特開2004−250483号公報の記載の一般式(Y−I)で表される構造の化合物が好ましい。
特に好ましい染料は、特開2004−250483号公報の段落番号[0034]に記載されている一般式(Y−II)〜(Y−IV)で表される染料であり、具体例として、特開2004−250483号公報の段落番号[0060]から[0071]に記載の化合物が挙げられる。尚、該公報記載の一般式(Y−I)の油溶性染料はイエローのみでなく、ブラックインク、レッドインクなどのいかなる色のインクに用いてもよい。
マゼンタ色の染料としては、特開2002−114930号公報に記載の一般式(3)、(4)で表される構造の化合物が好ましく、具体例としては、特開2002−114930号公報の段落[0054]〜[0073]に記載の化合物が挙げられる。
特に好ましい染料は、特開2002−121414号公報の段落番号[0084]から[0122]に記載されている一般式(M−1)〜(M−2)で表されるアゾ染料であり、具体例として、特開2002−121414号公報の段落番号[0123]から[0132]に記載の化合物が挙げられる。尚、該公報記載の一般式(3)、(4)、(M−1)〜(M−2)の油溶性染料はマゼンタのみでなく、ブラックインク、レッドインクなどのいかなる色のインクに用いてもよい。
シアン色の染料としては、特開2001−181547号公報に記載の式(I)〜(IV)で表される染料、特開2002−121414号公報の段落番号[0063]から[0078]に記載されている一般式(IV−1)〜(IV−4)で表される染料が好ましいものとして挙げられ、具体例として、特開2001−181547号公報の段落番号[0052]から[0066]、特開2002−121414号公報の段落番号[0079]から[0081]に記載の化合物が挙げられる。
特に好ましい染料は、特開2002−121414号公報の段落番号[0133]から[0196]に記載されている一般式(C−I)、(C−II)で表されるフタロシアニン染料であり、更に一般式(C−II)で表されるフタロシアニン染料が好ましい。この具体例としては、特開2002−121414号公報の段落番号[0198]から[0201]に記載の化合物が挙げられる。尚、前記式(I)〜(IV)、(IV−1)〜(IV−4)、(C−I)、(C−II)の油溶性染料はシアンのみでなく、ブラックインクやグリーンインクなどのいかなる色のインクに用いてもよい。
−酸化電位−
本発明における染料の酸化電位の値(Eox)は、当業者が容易に測定することができる。この方法に関しては、例えばP.Delahay著“New Instrumental Methods in Electrochemistry”(1954年,Interscience Publishers社刊)や、A.J.Bard他著“Electrochemical Methods”(1980年、John Wiley & Sons社刊)、藤嶋昭他著“電気化学測定法”(1984年 技報堂出版社刊)に記載されている。
具体的に酸化電位は、過塩素酸ナトリウムや過塩素酸テトラプロピルアンモニウムといった支持電解質を含むジメチルホルムアミドやアセトニトリルのような溶媒中に、被験試料を1×10-2〜1×10-6モル/リットル溶解して、サイクリックボルタンメトリーや直流ポーラログラフィー装置により、作用極として炭素(GC)を、対極として回転白金電極を用いて酸化側(貴側)に掃引したときの酸化波を直線で近似して、この直線と残余電流・電位直線との交点と、直線と飽和電流直線との交点(又はピーク電位値を通る縦軸に平行な直線との交点)とで作られる線分の中間電位値をSCE(飽和カロメル電極)に対する値として測定する。この値は、液間電位差や試料溶液の液抵抗などの影響で、数10ミルボルト程度偏位することがあるが、標準試料(例えば、ハイドロキノン)を入れて電位の再現性を保証することができる。また、用いる支持電解質や溶媒は、被験試料の酸化電位や溶解性により適当なものを選ぶことができる。用いることができる支持電解質や溶媒については藤嶋昭他著“電気化学測定法”(1984年 技報堂出版社刊)101〜118ページに記載がある。
以下に、本発明で使用される好ましい染料の具体例を示すが、本発明に用いられる染料は、下記の具体例に限定されるものでない。
Figure 2006274083
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これらの(d)着色剤は、インク組成物中、0.5〜20質量%添加されることが好ましく、1〜15質量%添加されることがより好ましく、5〜15質量%添加されることが更に好ましい。
[(e)増感色素]
本発明のインク組成物は、(e)増感色素を含有することが好ましい。
本発明における(e)増感色素としては、以下に列挙する化合物類に属しており、かつ、350nm〜450nmの波長領域に吸収波長を有する有するものが挙げられる。
例えば、多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、等)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル、等)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン、等)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニ、等ン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー、等)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン、等)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン、等)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム、等)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン、等)、等が挙げられる。
本発明における増感色素としては、下記一般式(vi)〜(xi)で表される化合物が好適に挙げられる。
Figure 2006274083
一般式(vi)中、A1は硫黄原子又はNR50を表し、R50はアルキル基又はアリール基を表す。L1は隣接するA1及び隣接炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表す。R51及びR52は、それぞれ独立に、水素原子又は一価の非金属原子団を表し、R51及びR52は互いに結合して、色素の酸性核を形成してもよい。Wは酸素原子又は硫黄原子を表す。
一般式(vii)中、Ar1及びAr2は、それぞれ独立にアリール基を表し、L2による結合を介して連結している。L2は−O−又は−S−を表す。Wは一般式(vi)に示したものと同義である。
一般式(viii)中、A2は硫黄原子又はNR59を表し、R59はアルキル基又はアリール基を表す。L3は隣接するA2及び炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表す。R53、R54、R55、R56、R57及びR58は、それぞれ独立に一価の非金属原子団の基を表す。
一般式(ix)中、A3及びA4は、それぞれ独立に、−S−、−NR62−、又は−NR63−を表し、R62及びR63は、それぞれ独立に、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基を表す。L4及びL5は、それぞれ独立に、隣接するA3、A4及び隣接炭素原子と共同してして色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表す。R60及びR61は、それぞれ独立に、水素原子又は一価の非金属原子団を表す。R60とR61は互いに結合して脂肪族性又は芳香族性の環を形成してもよい。
一般式(x)中、R66は置換基を有してもよい芳香族環又はヘテロ環を表す。A5は酸素原子、硫黄原子又は−NR67−を表す。R64、R65及びR67はそれぞれ独立に水素原子又は一価の非金属原子団を表す。R67とR64、及びR65とR67は、それぞれ互いに結合して脂肪族性又は芳香族性の環を形成してもよい。
一般式(xi)中、R66〜R75は、それぞれ独立に一価の非金属原子団からなる基を表す。
一般式(vi)〜(xi)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure 2006274083
Figure 2006274083
Figure 2006274083
これらの増感色素は、一種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物における(e)増感色素の含有量は、インクの着色性の観点から、インク組成物の全固形分に対し、0.01〜20質量%が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましく、更に好ましくは0.5〜10質量%の範囲である。
[その他の成分]
以下に、本発明のインク組成物に対して必要に応じて用いられる種々の添加剤について述べる。
(共増感剤)
本発明のインク組成物には、感度の一層向上、或いは、酸素による重合阻害を抑制する等の作用を有する公知の化合物を共増感剤として加えてもよい。
共増感剤の例としては、アミン類、例えば、M.R.Sanderら著「Journal of Polymer Society」第10巻3173頁(1972)、特公昭44−20189号公報、特開昭51−82102号公報、特開昭52−134692号公報、特開昭59−138205号公報、特開昭60−84305号公報、特開昭62−18537号公報、特開昭64−33104号公報、Research Disclosure 33825号記載の化合物等が挙げられ、具体的には、トリエタノールアミン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、p−ホルミルジメチルアニリン、p−メチルチオジメチルアニリン等が挙げられる。
共増感剤の別の例としては、チオール及びスルフィド類、例えば、特開昭53−702号公報、特公昭55−500806号公報、特開平5−142772号公報記載のチオール化合物、特開昭56−75643号公報のジスルフィド化合物等が挙げられ、具体的には、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプト−4(3H)−キナゾリン、β−メルカプトナフタレン等が挙げられる。
また、共増感剤の別の例としては、アミノ酸化合物(例、N−フェニルグリシン等)、特公昭48−42965号公報記載の有機金属化合物(例、トリブチル錫アセテート等)、特公昭55−34414号公報記載の水素供与体、特開平6−308727号公報記載のイオウ化合物(例、トリチアン等)、特開平6−250387号公報記載のリン化合物(ジエチルホスファイト等)、特願平6−191605号記載のSi−H、Ge−H化合物等が挙げられる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で0.01〜10質量%程度である。
〔重合禁止剤〕
本発明のインク組成物には、保存性を高める観点から、重合禁止剤を添加することができる。また、本発明のインク組成物をインクジェット記録に適用した場合、40〜80℃の範囲で加熱、低粘度化して射出することが望ましいことから、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも、重合禁止剤を添加することが好ましい。
このような重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ベンゾキノン、p−メトキシフェノール、TEMPO、TEMPOL、クペロンAl等が挙げられる。
重合禁止剤は、本発明のインク組成物の全量に対し、200〜20000ppm添加することが好ましい。
〔紫外線吸収剤〕
本発明のインク組成物には、得られる画像の耐候性向上、退色防止の観点から、紫外線吸収剤を添加することができる。
紫外線吸収剤としては、例えば、特開昭58−185677号公報、同61−190537号公報、特開平2−782号公報、同5−197075号公報、同9−34057号公報等に記載されたベンゾトリアゾール系化合物、特開昭46−2784号公報、特開平5−194483号公報、米国特許第3214463号等に記載されたベンゾフェノン系化合物、特公昭48−30492号公報、同56−21141号公報、特開平10−88106号公報等に記載された桂皮酸系化合物、特開平4−298503号公報、同8−53427号公報、同8−239368号公報、同10−182621号公報、特表平8−501291号公報等に記載されたトリアジン系化合物、リサーチディスクロージャーNo.24239号に記載された化合物やスチルベン系、ベンズオキサゾール系化合物に代表される紫外線を吸収して蛍光を発する化合物、いわゆる蛍光増白剤などが挙げられる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で0.01〜10質量%程度である。
〔酸化防止剤〕
本発明のインク組成物には、安定性向上のため、酸化防止剤を添加することができる。酸化防止剤としては、ヨーロッパ公開特許、同第223739号公報、同309401号公報、同第309402号公報、同第310551号公報、同第310552号公報、同第459416号公報、ドイツ公開特許第3435443号公報、特開昭54−48535号公報、同62−262047号公報、同63−113536号公報、同63−163351号公報、特開平2−262654号公報、特開平2−71262号公報、特開平3−121449号公報、特開平5−61166号公報、特開平5−119449号公報、米国特許第4814262号明細書、米国特許第4980275号明細書等に記載のものを挙げることができる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で0.01〜10質量%程度である。
〔褪色防止剤〕
本発明のインク組成物には、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。前記有機系の褪色防止剤としては、ハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類、などが挙げられる。前記金属錯体系の褪色防止剤としては、ニッケル錯体、亜鉛錯体、などが挙げられ、具体的には、リサーチディスクロージャーNo.17643の第VIIのI〜J項、同No.15162、同No.18716の650頁左欄、同No.36544の527頁、同No.307105の872頁、同No.15162に引用された特許に記載された化合物や、特開昭62−215272号公報の127頁〜137頁に記載された代表的化合物の一般式及び化合物例に含まれる化合物を使用することができる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で0.01〜10質量%程度である。
〔導電性塩類〕
本発明のインク組成物には、射出物性の制御を目的として、チオシアン酸カリウム、硝酸リチウム、チオシアン酸アンモニウム、ジメチルアミン塩酸塩などの導電性塩類を添加することができる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で0.01〜10質量%程度である。
〔溶剤〕
本発明のインク組成物には、被記録媒体との密着性を改良するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。
溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、1−ブタノール、tert−ブタノール等のアルコール系溶剤、クロロホルム、塩化メチレン等の塩素系溶剤、ベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピルなどのエステル系溶剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、などが挙げられる。
この場合、耐溶剤性やVOCの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その量はインク組成物全体に対し0.1〜5質量%が好ましく、より好ましくは0.1〜3質量%の範囲である。
〔高分子化合物〕
本発明のインク組成物には、膜物性を調整するため、各種高分子化合物を添加することができる。高分子化合物としては、アクリル系重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、シェラック、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類、その他の天然樹脂等が使用できる。また、これらは2種以上併用してもかまわない。これらのうち、アクリル系のモノマーの共重合によって得られるビニル系共重合が好ましい。更に、高分子結合材の共重合組成として、「カルボキシル基含有モノマー」、「メタクリル酸アルキルエステル」、又は「アクリル酸アルキルエステル」を構造単位として含む共重合体も好ましく用いられる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で0.01〜10質量%程度である。
〔界面活性剤〕
本発明のインク組成物には、界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、特開昭62−173463号、同62−183457号の各公報に記載されたものが挙げられる。例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第4級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。なお、前記界面活性剤の代わりに有機フルオロ化合物を用いてもよい。前記有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。前記有機フルオロ化合物としては、例えば、フッ素系界面活性剤、オイル状フッ素系化合物(例、フッ素油)及び固体状フッ素化合物樹脂(例、四フッ化エチレン樹脂)が含まれ、特公昭57−9053号(第8〜17欄)、特開昭62−135826号の各公報に記載されたものが挙げられる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で0.01〜10質量%程度である。
この他にも、本発明のインク組成物には、必要に応じて、例えば、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのワックス類、ポリオレフィンやPET等の被記録媒体への密着性を改善するために、重合を阻害しないタッキファイヤーなどを含有させることができる。
タッキファイヤーとしては、具体的には、特開2001−49200号公報の5〜6pに記載されている高分子量の粘着性ポリマー(例えば、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜20のアルキル基を有するアルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数3〜14の脂環属アルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数6〜14の芳香属アルコールとのエステルからなる共重合物)や、重合性不飽和結合を有する低分子量粘着付与性樹脂などである。
[インク組成物の好ましい物性]
本発明のインク組成物は、インクジェット記録に適用する場合、吐出性を考慮し、吐出時の温度において、インク粘度が7〜30mPa・sであることが好ましく、更に好ましくは7〜20mPa・sである。、上記範囲になるように適宜組成比を調整し決定することが好ましい。なお、室温(25〜30℃)でのインク組成物の粘度は、35〜500mPa・s、好ましくは35〜200mPa・sである。室温での粘度を高く設定することにより、多孔質な被記録媒体を用いた場合でも、被記録媒体中へのインク浸透を防ぎ、未硬化モノマーの低減、臭気低減が可能となり、更にインク液滴着弾時のドット滲みを抑えることができ、その結果として画質が改善される。25〜30℃におけるインク粘度が35mPa・s未満では、滲み防止効果が小さく、逆に500mPa・sより大きいと、インク液のデリバリーに問題が生じる。
本発明のインク組成物の表面張力は、好ましくは20〜30mN/m、更に好ましくは23〜28mN/mである。ポリオレフィン、PET、コート紙、非コート紙など様々な被記録媒体へ記録する場合、滲み及び浸透の観点から、20mN/m以上が好ましく、濡れ性の点はで30mN/m以下が好ましい。
このようにして調整された本発明のインク組成物は、インクジェット記録用インクとして好適に用いられる。具体的には、本発明のインク組成物を、インクジェットプリンターにより被記録媒体に吐出し、その後、活性放射線を照射して吐出されたインク組成物を硬化して記録を行う。
このインクにより得られた印刷物は、画像部が紫外線などの活性放射線照射により硬化しており、画像部の強度に優れるため、インクによる画像形成以外にも、例えば、平版印刷版のインク受容層(画像部)の形成など、種々の用途に使用しうる。
〔インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置〕
次に、本発明のインクジェット記録方法、及びこの記録方法が適用可能なインクジェット記録装置について説明する。
本発明のインクジェット記録方法は、上述の本発明のインク組成物を、インクジェットプリンターにより被記録媒体に吐出する工程と、活性放射線を照射して吐出された当該インク組成物を硬化する工程と、を含むことを特徴とする。
このような本発明のインクジェット記録方法においては、上記インク組成物を40〜80℃に加熱して、インク組成物の粘度を7〜30mPa・sに下げた後、吐出することが好ましく、この方法を用いることにより高い吐出安定性を実現することができる。
一般に、放射線硬化型インク組成物では、概して水性インクより粘度が高いため、印字時の温度変動による粘度変動幅が大きい。このインク組成物の粘度変動は、そのまま液滴サイズ、液滴射出速度に対して大きな影響を与え、これにより画質劣化を引き起こすため、印字時のインク組成物温度はできるだけ一定に保つことが必要である。インク組成物温度の制御幅は設定温度±5℃とすることが好ましく、より好ましくは設定温度±2℃、更に好ましくは設定温度±1℃である。
次に、本発明のインクジェット記録方法における活性放射線の照射条件について詳細に述べる。
基本的な活性放射線の照射方法は、特開昭60−132767号公報に開示されている。具体的には、インク組成物を吐出するヘッドユニットの両側に光源を設け、シャトル方式でヘッドユニットと光源を走査することにより行われる。また、活性放射線の照射は、インク組成物が被記録媒体に着弾後、一定時間をおいて行われることになる。
更に、駆動を伴わない別光源によってインク組成物の硬化を完了させてもよい。具体的には、WO99/54415号では、照射方法として、光ファイバーを用いた方法やコリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部(インク組成物の付与領域)へUV光を照射する方法が開示されている。本発明においては、これらの照射方法を用いることが可能である。
本発明のインクジェット記録方法において、活性放射線としては、α線、γ線、X線、紫外線、可視光線、赤外光線、電子線など用いられる。この活性放射線のピーク波長は、インク組成物中の増感色素の吸収特性にもよるが、例えば、200〜600nm、好ましくは、300〜450nm、より好ましくは、350〜450nmであることが適当である。また、本発明のインク組成物においては、(a)特定メルカプト基含有ポリマー及び(c)重合開始剤とを含むことから、低出力の放射線であっても十分な感度を有するものである。従って、放射線の出力は、例えば、2,000mJ/cm2以下、好ましくは、10〜2,000mJ/cm2、より好ましくは、20〜1,000mJ/cm2、更に好ましくは、50〜800mJ/cm2の照射エネルギーであることが適当である。また、活性放射線は、露光面照度(被記録媒体表面の最高照度)が、例えば、10〜2,000mW/cm2、好ましくは、20〜1,000mW/cm2で照射されることが適当である。
特に、本発明のインクジェット記録方法では、放射線照射が、発光波長ピークが360〜420nmであり、かつ、前記被記録媒体表面での最高照度が10〜1,000mW/cm2となる紫外線を発生する発光ダイオードから照射されることが好ましい。
また、本発明のインクジェット記録方法では、活性放射線は被記録媒体上に吐出されたインク組成物に対して、例えば、0.01〜120秒、好ましくは0.1〜90秒照射することが適当である。
更に、本発明のインクジェット記録方法では、インク組成物を一定温度に加温すると共に、インク組成物の被記録媒体への着弾から活性放射線の照射までの時間を、0.01〜0.5秒とすることが望ましく、好ましくは0.01〜0.3秒、更に好ましくは0.01〜0.15秒である。このようにインク組成物の被記録媒体への着弾から活性放射線の照射までの時間を極短時間に制御することにより、着弾したインク組成物が硬化前に滲むことを防止するこが可能となる。また、多孔質な被記録媒体に対しても光源の届かない深部までインク組成物が浸透する前に露光することができるため、未反応モノマーの残留を抑えられ、その結果として臭気を低減することができる。
上記説明したように、上記のように本発明のインクジェット記録方法によれば、本発明のインク組成物を用いることにより、高感度で画像が形成されることと共に、インク滲みや臭気を抑制することができる。その結果、表面の濡れ性が異なる様々な被記録媒体に対しても、着弾したインク組成物のドット径を一定に保つことができ、画質が向上する。特に、25℃におけるインク組成物の粘度が35〜500MP・sである場合、大きな効果を得ることができる。
これらのことから、本発明のインクジェット記録方法により得られた印刷物、即ち、被記録媒体上に、本発明のインク組成物をインクジェットプリンターにより吐出した後、活性放射線を照射して当該インク組成物を硬化させてなる印刷物(本発明の印刷物)は、優れた画質を有することとなる。
なお、本発明のインクジェット記録方法を用いてカラー画像を得るためには、明度の低い色から順に重ねていくことが好ましい。明度の低い色から順に重ねていくことが好ましい。明度の低いインクから順に重ねることにより、下部のインクまで活性放射線が到達しやすくなり、良好な硬化感度、残留モノマーの低減、臭気の低減、密着性の向上が期待できる。また、活性放射線の照射は、全色を射出してまとめて露光することが可能だが、1色毎に露光するほうが、硬化促進の観点で好ましい。
本発明に用いられるインクジェット記録装置としては、特に制限はなく、市販のインクジェット記録装置が使用できる。即ち、本発明においては、市販のインクジェット記録装置を用いて被記録媒体へ記録することができる。
このようなインクジェット記録装置としては、例えば、インク供給系、温度センサー、放射線源を含むものが用いられる。
インク供給系は、例えば、本発明の上記インクジェット記録用インクを含む元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドからなる。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、1〜100pl、好ましくは、8〜30plのマルチサイズドットを例えば、320×320〜4000×4000dpi、好ましくは、400×400〜2400×2400dpi、より好ましくは、1200×1200dpiの解像度で射出できるよう駆動することができる。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
また、上述したように、本発明のインク組成物のような放射線硬化型インクは、吐出されるインク組成物を一定温度にすることが望ましいことから、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までは、断熱及び加温を行うことが好ましい。温度コントロールの方法としては、特に制約はないが、例えば、温度センサーを各配管部位に複数設け、インク流量、環境温度に応じた加熱制御をすることが好ましい。温度センサーは、インク供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近に設けることができる。また、加熱するヘッドユニットは、装置本体を外気からの温度の影響を受けないよう、熱的に遮断若しくは断熱されていることが好ましい。加熱に要するプリンター立上げ時間を短縮するため、或いは熱エネルギーのロスを低減するために、他部位との断熱を行うと共に、加熱ユニット全体の熱容量を小さくすることが好ましい。
また、活性放射線源としては、水銀ランプやガス・固体レーザー等が主に利用されており、紫外線光硬化型インクジェットには、水銀ランプ、メタルハライドランプが広く知られている。しかしながら、現在環境保護の観点から水銀フリー化が強く望まれており、GaN系半導体紫外発光デバイスへの置き換えは産業的、環境的にも非常に有用である。更にLED(UV−LED)、LD(UV−LD)は小型、高寿命、高効率、低コストであり、光硬化型インクジェット用光源として期待されている。
また、上記のように、活性放射線源として、発光ダイオード(LED)及びレーザーダイオード(LD)を用いることが可能である。特に、紫外線源を要する場合、紫外LED及び紫外LDを使用することができる。例えば、日亜化学(株)は、主放出スペクトルが365nmと420nmとの間の波長を有する紫色LEDを上市している。更に、一層短い波長が必要とされる場合、米国特許番号第6,084,250号明細書は、300nmと370nmとの間に中心付けされた放射線を放出し得るLEDを開示している。また、他の紫外LEDも、入手可能であり、異なる紫外線帯域の放射を照射することができる。本発明で特に好ましい放射線源は、UV−LEDであり、特に好ましくは、350〜420nmにピーク波長を有するUV−LEDである。
〔被記録媒体〕
本発明のインク組成物を適用しうる被記録媒体としては、特に制限はなく、通常の非コート紙、コート紙などの紙類、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性樹脂材料或いは、それをフィルム状に成形した樹脂フィルムを用いることができ、各種プラスチックフィルムとしては、例えば、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、ONyフィルム、PVCフィルム、PEフィルム、TACフィルム等を挙げることができる。その他、被記録媒体材料として使用しうるプラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ABS、ポリアセタール、PVA、ゴム類などが挙げられる。また、金属類や、ガラス類も被記録媒体として使用可能である。
本発明のインク組成物において、硬化時の熱収縮が少ない材料を選択した場合、硬化したインク組成物と被記録媒体との密着性に優れるため、インクの硬化収縮、硬化反応時の発熱などにより、フィルムのカール、変形が生じやすいフィルム、例えば、熱でシュリンク可能な、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、ONyフィルム、PVCフィルムなどにおいても、高精細な画像を形成しうるという利点を有する。
[平版印刷版]
本発明のインク組成物の好適な応用例として、平版印刷版への使用が挙げられる。
この平版印刷版は、本発明のインク組成物をインクジェット記録装置などを用いて、親水性支持体上に吐出した後、放射線を照射して当該インク組成物を硬化させて疎水性領域を形成してなる。その結果、親水性支持体表面に画像様に疎水性のインク受容性領域が形成されることとなり、ここに、インクと水性成分を供給すると、水性成分が親水性支持体の露出している領域に保持され、インクが疎水性領域に保持されて、そのまま印刷工程を実施することができる。
本発明のインク組成物は活性放射線の照射により優れた硬化性を示すことから、これを応用した本発明の平版印刷版は、耐刷性に優れ、かつ、画質に優れた画像部を有することになる。
また、画像部を形成するのにインクジェット記録方法(インクジェット記録装置)を用いて、デジタルデータにより直接、高精細な平版印刷版の画像部を形成することができる。なお、平版印刷版を作製する場合のインクジェット記録方法(インクジェット記録装置)に関しては、上述の本発明のインクジェット記録方法における各条件、及びインクジェット記録装置が適用可能である。
平版印刷版の作製に用いられるインク組成物は、前記した本発明のインク組成物をそのまま適用すればよい。
〔支持体〕
本発明の平版印刷版を作製する際に好ましく使用される支持体について説明する。
本発明の平版印刷版に用いられる支持体は、特に限定されず、寸度的に安定な板状の支持体であればよい。支持体を構成する材料が表面親水性を有するものであれば、そのまま用いてもよく、また、支持体を構成する板状材料の表面に親水化処理を行って用いてもよい。
支持体を構成する材料としては、例えば、紙、プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)がラミネートされた紙、金属板(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等)、プラスチックフィルム(例えば、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール等)、上述した金属がラミネートされ又は蒸着された紙又はプラスチックフィルム等が挙げられる。好ましい支持体としては、ポリエステルフィルム及びアルミニウム板が挙げられる。中でも、寸法安定性がよく、比較的安価であるアルミニウム板が好ましい。
アルミニウム板は、純アルミニウム板、アルミニウムを主成分とし、微量の異元素を含む合金板、又は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金の薄膜にプラスチックがラミネートされているものである。アルミニウム合金に含まれる異元素には、ケイ素、鉄、マンガン、銅、マグネシウム、クロム、亜鉛、ビスマス、ニッケル、チタン等がある。合金中の異元素の含有量は10質量%以下であるのが好ましい。本発明においては、純アルミニウム板が好ましいが、完全に純粋なアルミニウムは精錬技術上製造が困難であるので、わずかに異元素を含有するものでもよい。アルミニウム板は、その組成が特定されるものではなく、公知公用の素材のものを適宜利用することができる。
支持体の厚さは0.1〜0.6mmであるのが好ましく、0.15〜0.4mmであるのがより好ましい。
アルミニウム板を使用するに先立ち、粗面化処理、陽極酸化処理等の表面処理を施すのが好ましい。表面処理により、親水性の向上及び画像記録層と支持体との密着性の確保が容易になる。アルミニウム板を粗面化処理するに先立ち、所望により、表面の圧延油を除去するための界面活性剤、有機溶剤、アルカリ性水溶液等による脱脂処理が行われる。
アルミニウム板表面の粗面化処理は、種々の方法により行われるが、例えば、機械的粗面化処理、電気化学的粗面化処理(電気化学的に表面を溶解させる粗面化処理)、化学的粗面化処理(化学的に表面を選択溶解させる粗面化処理)が挙げられる。
機械的粗面化処理の方法としては、ボール研磨法、ブラシ研磨法、ブラスト研磨法、バフ研磨法等の公知の方法を用いることができる。また、アルミニウムの圧延段階において凹凸を設けたロールで凹凸形状を転写する転写法も用いてもかまわない。
電気化学的粗面化処理の方法としては、例えば、塩酸、硝酸等の酸を含有する電解液中で交流又は直流により行う方法が挙げられる。また、特開昭54−63902号公報に記載されているような混合酸を用いる方法も挙げられる。
粗面化処理されたアルミニウム板は、必要に応じて、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液を用いてアルカリエッチング処理を施され、更に、中和処理された後、所望により、耐摩耗性を高めるために陽極酸化処理を施される。
アルミニウム板の陽極酸化処理に用いられる電解質としては、多孔質酸化皮膜を形成させる種々の電解質の使用が可能である。一般的には、硫酸、塩酸、シュウ酸、クロム酸又はそれらの混酸が用いられる。それらの電解質の濃度は電解質の種類によって適宜決められる。
陽極酸化処理の条件は、用いられる電解質により種々変わるので一概に特定することはできないが、一般的には、電解質濃度1〜80質量%溶液、液温5〜70℃、電流密度5〜60A/dm2、電圧1〜100V、電解時間10秒〜5分であるのが好ましい。形成される陽極酸化皮膜の量は、1.0〜5.0g/m2であるのが好ましく、1.5〜4.0g/m2であるのがより好ましい。この範囲で、良好な耐刷性と平版印刷版の非画像部の良好な耐傷性が得られる。
本発明で用いられる支持体としては、上記のような表面処理をされ陽極酸化皮膜を有する基板そのままでもよいが、上層との接着性、親水性、汚れ難さ、断熱性などの一層改良のため、必要に応じて、特開2001−253181号や特開2001−322365号に記載されている陽極酸化皮膜のマイクロポアの拡大処理や封孔処理、及び親水性化合物を含有する水溶液に浸漬する表面親水化処理などを適宜選択して行うことができる。もちろんこれら拡大処理、封孔処理は、これらに記載のものに限られたものではなく従来公知の何れも方法も行うことができる。
〔封孔処理〕
封孔処理としては、蒸気封孔のほかフッ化ジルコン酸の単独処理、フッ化ナトリウムによる処理など無機フッ素化合物を含有する水溶液による封孔処理、塩化リチウムを添加した蒸気封孔、熱水による封孔処理でも可能である。
中でも、無機フッ素化合物を含有する水溶液による封孔処理、水蒸気による封孔処理及び熱水による封孔処理が好ましい。
〔親水化処理〕
本発明に用いられる親水化処理としては、米国特許第2,714,066号、同第3,181,461号、同第3,280,734号及び同第3,902,734号の各明細書に記載されているようなアルカリ金属シリケート法がある。この方法においては、支持体をケイ酸ナトリウムなどの水溶液で浸漬処理し、又は電解処理する。そのほかに、特公昭36−22063号公報に記載されているフッ化ジルコン酸カリウムで処理する方法、米国特許第3,276,868号、同第4,153,461号及び同第4,689,272号の各明細書に記載されているようなポリビニルホスホン酸で処理する方法などが挙げられる。
本発明の支持体は、中心線平均粗さが0.10〜1.2μmであるのが好ましい。この範囲で、画像記録層との良好な密着性、良好な耐刷性と良好な汚れ難さが得られる。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例における形態に限定されるものではない。
〔合成例1:特定メルカプト基含有ポリマー(SP−2)の合成〕
p−クロロメチルスチレン(セイミケミカル社製)、及びp−ヒドロキシベンズアルデヒドを炭酸カリウムと共に、エタノール中で6時間加熱還流して合成し、エタノールから再結晶することで得られた4−ビニルベンジロキシベンズアルデヒドを使用し、これを70g及びメタクリル酸30gを1,4−ジオキサン200gに溶解し、窒素導入管、温度計、還流管、攪拌機を備えた500mlの4つ口丸底フラスコ内に移し、水浴上で内温65℃に保ち、開始剤としてアゾビスジメチルバレロニトリル(和光純薬製V−65)を1g添加することで重合を開始した。6時間加熱攪拌を続けた後、2−アミノ−5−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール39g及びジメチルホルムアミド100mlを添加して、内温85℃で3時間加熱攪拌を行った。反応系を室温まで冷却後、全体を3Lの蒸留水中に移し、析出した沈殿をデカンテーションにより回収し、乾燥させた。GPCによりTHFを溶離液に使用して分子量測定を行い、ポリスチレン換算で重量平均分子量10万であった。また、H−nmr測定によりアルデヒド基に基づくプロトンの吸収は消失しており、前記特定メルカプト基含有ポリマー(SP−2)の構造であると推定した。
〔合成例2:特定メルカプト基含有ポリマー(SP−5)の合成〕
特開平8−184967号公報合成例2に記載の方法によりp−クロロメチルスチレン及びビスムチオールとから合成された前記モノマー(m−1)70gと、メタクリル酸30gと、を水酸化カリウム50グラムを溶解したエタノール400gに溶解し、窒素導入管、温度計、還流管、攪拌機を備えた1リッターの4つ口丸底フラスコ内に移し、水浴上で内温65℃に保ち、開始剤としてアゾビスジメチルバレロニトリル(和光純薬製V−65)を1g添加することで重合を開始した。6時間加熱攪拌を続けた後、反応系を室温まで冷却後、全体を2Lの蒸留水中に移し、濃塩酸をpH2になるまで徐々に加え、析出した沈殿をデカンテーションにより回収し、乾燥させた。GPCによりTHFを溶離液に使用して分子量測定を行い、ポリスチレン換算で重量平均分子量13万であった。また、H−nmr測定により、前記特定メルカプト基含有ポリマー(SP−5)の構造であると推定した。s
《インク組成物の調製》
上記のように調製した各分散物を用いて、下記に記載の方法に従い各色インク組成物を調製した。
(イエローインク1:実施例1−1)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−2) 5質量部
・(b)重合性化合物;
下記構造の化合物c 30質量部
下記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 40質量部
・(c)重合開始剤;
Darocur TPO 7質量部
(下記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・(d)着色剤;C.I.ピグメントイエロー13 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(下記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
Figure 2006274083
(イエローインク2:実施例1−2)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−5) 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ステアリルアクリレート 40質量部
・(c)重合開始剤;
Irgacure 907 7質量部
(下記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・(d)着色剤;C.I.ピグメントイエロー13 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
Figure 2006274083
(イエローインク3:実施例1−3)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−11) 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 40質量部
・(c)重合開始剤;下記構造の化合物 7質量部
・(d)着色剤;C.I.ピグメントイエロー13 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
Figure 2006274083
(イエローインク4:比較例1)
・(a)比較メルカプト化合物;
2−メルカプトベンゾチアゾール 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 40質量部
・(c)重合開始剤;
Irgacure 907 7質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・(d)着色剤;C.I.ピグメントイエロー13 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
(シアンインク1:実施例2−1)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−2) 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 50質量部
・(c)重合開始剤;
Darocur TPO 7質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・(d)着色剤;C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
(シアンインク2:実施例2−2)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−5) 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 50質量部
・(c)重合開始剤;LD−5(下記構造) 5質量部
・(d)着色剤;
前記染料d−42(酸化電位1.28V(vsSCE)) 5質量部
・(e)増感色素;
7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン(下記構造) 3質量部
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
Figure 2006274083
(シアンインク3:実施例2−3)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−11) 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 50質量部
・(c)重合開始剤;LD−5(前記構造) 5質量部
・(d)着色剤;
前記染料d−51(酸化電位0.83V(vsSCE)) 5質量部
・(e)増感色素;
7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン(前記構造) 3質量部
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
(シアンインク4:比較例2)
・(a)比較メルカプト化合物;
2−メルカプトベンゾイミダゾール 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 50質量部
・(c)重合開始剤;LD−5(前記構造) 5質量部
・(d)着色剤;C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
・(e)増感色素;
7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン(前記構造) 3質量部
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
(マゼンタインク1:実施例3−1)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−2) 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 50質量部
・(c)重合開始剤;LD−5(前記構造) 5質量部
・(d)着色剤;C.I.ピグメントレッド57:1 5質量部
・(e)増感色素;
7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン(前記構造) 3質量部
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
(マゼンタインク2:実施例3−2)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−5) 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 50質量部
・(c)重合開始剤;LD−5(前記構造) 5質量部
・(d)着色剤;C.I.ピグメントレッド57:1 5質量部
・(e)増感色素;
2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン(下記構造) 3質量部
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
Figure 2006274083
(マゼンタインク3:実施例3−3)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−11) 5質量部
・(b)重合性化合物;
下記構造の化合物a 40質量部
下記構造の化合物b 40質量部
・(c)重合開始剤;
Irgacure 250 7質量部
(下記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・(d)着色剤;C.I.ピグメントレッド57:1 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(エタノールアミン) 5質量部
Figure 2006274083
(マゼンタインク4:実施例3−4)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−12) 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 50質量部
・(c)重合開始剤;
Darocur TPO 7質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・(d)着色剤;C.I.ピグメントレッド57:1 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
(マゼンタインク5:比較例3)
・(a)比較メルカプト化合物;
2−メルカプトベンゾチアゾール 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 50質量部
・(c)重合開始剤;LD−5(前記構造) 5質量部
・(d)着色剤;C.I.ピグメントレッド57:1 5質量部
・(e)増感色素;
7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン(前記構造) 3質量部
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
(マゼンタインク6:比較例4)
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物a 45質量部
前記構造の化合物b 40質量部
・(c)重合開始剤;
Irgacure 250 7質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・(d)着色剤;C.I.ピグメントレッド57:1 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(エタノールアミン) 5質量部
(ブラックインク1:実施例4−1)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−2) 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 50質量部
・(c)重合開始剤;
Darocur TPO 7質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・(d)着色剤;C.I.ピグメントブラック7 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
(ブラックインク2:実施例4−2)
・(a)特定特定メルカプト基含有ポリマー;前記(SP−5) 5質量部
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 50質量部
・(c)重合開始剤;
Irgacure 250 7質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・(d)着色剤;C.I.ピグメントブラック7 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 5質量部
(ブラックインク3:比較例5)
・(b)重合性化合物;
前記構造の化合物c 30質量部
前記構造の化合物d 7質量部
ヘキサメチレンジアクリレート 55質量部
・(c)重合開始剤;
Darocur TPO 7質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・(d)着色剤;C.I.ピグメントブラック7 5質量部
・(e)増感色素;
Darocur ITX 3質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・重合禁止剤(クペロンAl:和光純薬(株)製) 3質量部
以上のようにして調製した粗製の各色の組成物は、絶対ろ過精度2μmのフィルターにてろ過し、各色のインク組成物とした。
また、上記実施例及び比較例のインク組成物において、インクの吐出温度でのインク粘度は、7〜20mPa.sの範囲内であった。
〔インクジェット画像記録〕
以上のようにして調製した実施例及び比較例のインク組成物を用いて、画像印字を行った。
画像印字は、ピエゾ型インクジェットノズルを有する市販のインクジェット記録装置を用いて、支持体(被記録媒体)へ記録することにより行った。
使用した支持体(被記録媒体)としては、砂目立てしたアルミニウム支持体、印刷適性を持たせた表面処理済みの透明二軸延伸ポリプロピレンフィルム、軟質塩化ビニルシート、キャストコート紙、市販の再生紙を使用した。
インクジェット記録装置のインク供給系は、元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドから成り、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までを断熱及び加温を行った。温度センサーは、インク供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近にそれぞれ設け、ノズル部分が常に70℃±2℃となるよう、温度制御を行った。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、8〜30plのマルチサイズドットを720×720dpiの解像度で吐出できるよう駆動した。着弾後はピーク波長395nmのUV−LED光を露光面照度100mW/cm2、に集光し、被記録媒体上にインク着弾した0.1秒後に照射が始まるよう露光系、主走査速度及び射出周波数を調整した。また、露光時間を可変とし、露光エネルギーを照射した。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
実施例及び比較例の各インクを用い、環境温度25℃にて、インクを射出し、上記UV−LED光を照射した。
<インクジェット画像の評価>
各形成された画像について、下記に記載の方法に準じて、硬化に必要な感度、砂目立てしたアルミニウム支持体でのインク滲み、密着性、耐刷性の評価、更に、保存安定性の評価を行った。
(硬化感度の測定)
紫外線照射後の画像面において、粘着感の無くなる露光エネルギー量(mJ/cm2)を硬化感度と定義した。数値が小さいものほど高感度であることを表す。
(砂目立てしたアルミニウム支持体におけるインク滲み評価)
砂目立てしたアルミニウム支持体上に印字した画像について、下記の基準に従いインク滲みの評価を行った。
○:隣接するドット間の滲みが無い
△:僅かにドットが滲む
×:ドットが滲み、明らかに画像がぼやける
(砂目立てしたアルミニウム支持体における密着性の評価)
上記作成した印字画像について、全く印字面に傷をつけない試料と、JISK 5400に準拠して、印字面上に1mm間隔で縦、横に11本の切れ目をいれ、1mm角の碁盤目を100個作った試料を作製し、各印字面上にセロテープ(登録商標)を貼り付け、90度の角度で素早く剥がし、剥がれずに残った印字画像或いは碁盤目の状況について、下記の基準に則り評価した。
○:碁盤目テストでも、印字画像の剥がれが全く認められない
△:碁盤目テストでは若干のインク剥がれが認められるが、インク面に傷をつけなけれ
ば剥がれは殆ど認められない
×:両条件共に、簡単にセロテープ(登録商標)での剥がれが認められる
(耐刷性の評価)
上記で作成した砂目立てしたアルミニウム支持体上に印字した画像を印刷版として、ハイデルKOR−D機で印刷後、刷了枚数を耐刷性の指標として相対比較した(実施例1−1を100とした)。数値が大きいものほど高耐刷であり好ましい。
(保存安定性の評価)
実施例及び比較例で作製されたインク組成物を75%RH、60℃で3日保存した後、射出温度でのインク粘度を測定し、インク粘度の増加分を、保存後/保存前の粘度比で表した。粘度が変化せず1.0に近いほうが保存安定性良好であり、1.5未満であれば保存安定性があると判断した。
これらの評価結果を下記表1に示す。
Figure 2006274083
表1より、実施例1−1〜4−2のインク組成物(本発明のインク組成物)は、いずれも、活性放射線の照射に対して高感度であり、また、保存安定性も良好であることが分かる。また、このインク組成物をアルミニウム支持体への画像形成に用いた場合には、ドットのインク滲みがなく高画質の画像を形成することができ、また、その画像は支持体との密着性にも優れることが分かる。更に、本発明のインク組成物を印刷版の作製に用いた場合であっても、優れた耐刷性を示すことが分かる。
また、上記インク滲みの評価及び密着性の評価を、アルミニウム支持体に代えて、印刷適性を持たせた表面処理済みの透明二軸延伸ポリプロピレンフィルム、軟質塩化ビニルシート、キャストコート紙、市販の再生紙をそれぞれ用いて行ったところ、表1と同様の結果が得られることが分かった。

Claims (10)

  1. (a)メルカプト基が結合した複素環基を側鎖に有する重合体と、(b)重合性化合物と、(c)重合開始剤と、を含有することを特徴とするインク組成物。
  2. (d)着色剤を含有することを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。
  3. 前記(d)着色剤が顔料又は油溶性染料である請求項2に記載のインク組成物。
  4. 前記油溶性染料の酸化電位が1.0V(vsSCE)以上であることを特徴とする請求項3に記載のインク組成物。
  5. インクジェット記録用である請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のインク組成物。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のインク組成物をインクジェットプリンターにより被記録媒体に吐出する工程、及び、活性放射線を照射して吐出された当該インク組成物を硬化する工程を含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
  7. 前記活性放射線が、発光波長ピークが360〜420nmであり、かつ、前記被記録媒体表面での最高照度が10〜1,000mW/cm2となる紫外線を発生する発光ダイオードから照射されることを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録方法。
  8. 被記録媒体上に、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のインク組成物をインクジェットプリンターにより吐出した後、活性放射線を照射して当該インク組成物を硬化させてなる印刷物。
  9. 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のインク組成物を、親水性支持体上に吐出した後、放射線を照射して当該インク組成物を硬化させることにより疎水性領域を形成することを特徴とする平版印刷版の作製方法。
  10. 親水性支持体上に、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のインク組成物を吐出した後、放射線を照射して当該インク組成物を硬化させることにより形成された疎水性領域を有する平版印刷版。
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JP2012093403A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Konica Minolta Business Technologies Inc 有機感光体

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