WO2018235534A1 - 光硬化性インク組成物、及び、画像形成方法 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a photocurable ink composition and an image forming method.
- Ink compositions having a property (that is, photocurable property) that cures by active energy rays (hereinafter, also referred to as "light") such as ultraviolet rays are conventionally known.
- a fluorine-substituted hydrocarbon group, a siloxane skeleton, and an ink composition capable of forming an image having excellent curing sensitivity, excellent scratch resistance and blocking property, suppressing surface tackiness, and improving surface curability and
- an ink composition containing a polymer containing a structure selected from the group consisting of long chain alkyl groups, a radical polymerizable group, and a tertiary amine structure for example, JP 2009-209352 A). reference).
- the ink composition is excellent in discharge stability, high in sensitivity, cured, and obtained as an ink composition excellent in flexibility, excellent in adhesion to a substrate, and high in surface hardness.
- A a polymer having two or more acidic groups or two or more basic groups
- B a polymerizable monomer having a substituent capable of forming a counter salt with the acidic group or basic group possessed by the (A) polymer
- An actinic radiation curable ink composition which contains C) a photopolymerization initiator and (D) (B) a polymerizable monomer having a structure different from that of the polymerizable monomer (see, for example, JP-A-2011-225848). ).
- An object of the present disclosure is to provide a photocurable ink composition and an image forming method capable of forming an image in which stickiness and yellowing are suppressed.
- Means for solving the above problems include the following aspects. ⁇ 1> At least one member selected from the group consisting of an amine structure having an ⁇ hydrogen atom, an alkylthio group, an alkylene thioalkylene group, and a mercapto group, a fluorohydrocarbon group, a polysiloxane group, and 12 or more carbon atoms And at least one selected from the group consisting of hydrocarbon groups of At least one of a monofunctional radically polymerizable monomer and a difunctional radically polymerizable monomer, and A photocurable ink composition containing a photopolymerization initiator.
- Resin is a structural unit (1) containing an amine structure having an ⁇ hydrogen atom, A structural unit (2) containing at least one selected from the group consisting of an alkylthio group, an alkylenethioalkylene group, and a mercapto group; A structural unit (3) containing at least one selected from the group consisting of a fluorinated hydrocarbon group, a polysiloxane group, and a hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms,
- the photocurable ink composition as described in ⁇ 1> containing ⁇ 1>.
- ⁇ 4> The photocurable ink composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the resin contains an alkylthio group as an end group of the main chain.
- ⁇ 5> The photocurable ink composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the resin is a (meth) acrylic resin.
- ⁇ 6> The photocurable ink composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the resin comprises the following structural unit (1A) and the following structural unit (3A).
- R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 12 , R 13 and R 14 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group
- L 11 represents a linking group
- two * each represent a bonding position.
- R 12 and L 11 may be linked to each other to form a ring
- R 12 and R 13 may be linked to each other to form a ring.
- R 31 represents a hydrogen atom or a methyl group
- L 31 represents a single bond or a linking group
- X 31 represents a fluorinated hydrocarbon group and a monovalent group containing a polysiloxane group. Or a hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms, and two * 's each represent a bonding position.
- the amine structure having a ⁇ 7> ⁇ hydrogen atom is a tertiary amine structure in which three carbon atoms are bonded to one nitrogen atom,
- the above three carbon atoms are each independently a carbon atom in a methyl group, a primary carbon atom, or a secondary carbon atom, and all of the above three carbon atoms are carbon atoms in a methyl group
- the photocurable ink composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6> which does not exist.
- the photocurable ink composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the amine structure having a ⁇ 8> ⁇ hydrogen atom is a dimethylaminoalkyl group.
- ⁇ 9> The photocurable ink composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the amount of the ethylenically unsaturated bond in the resin is 0 mmol / g to 1.0 mmol / g. ⁇ 10>
- ⁇ 11> Any of ⁇ 1> to ⁇ 10> in which the total content of the monofunctional radically polymerizable monomer and the difunctional radically polymerizable monomer is 50% by mass or more based on the total amount of the photocurable ink composition.
- a photocurable ink composition and an image forming method capable of forming an image in which stickiness and yellowing are suppressed are provided.
- a numerical range indicated by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
- the amount of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition.
- Means In the numerical range described step by step in the specification the upper limit or the lower limit described in a certain numerical range may be replaced with the upper limit or the lower limit in the numerical range described in the other stepwise Also, they may be replaced with the values shown in the embodiments.
- “*” in the chemical formula represents a bonding position.
- the term "step” is not limited to an independent step, and may be included in the term if the intended purpose of the step is achieved even if it can not be clearly distinguished from other steps. Be
- light is a concept including active energy rays such as ⁇ rays, ⁇ rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays.
- active energy rays such as ⁇ rays, ⁇ rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays.
- ultraviolet light may be referred to as "UV (Ultra Violet) light”.
- LED light generated from a light emitting diode (LED) light source may be referred to as “LED light”.
- (meth) acrylic acid is a concept including both acrylic acid and methacrylic acid
- (meth) acrylate is a concept including both acrylate and methacrylate
- (meth) acryloyl group is a concept encompassing both an acryloyl group and a methacryloyl group
- the term "(meth) acrylic resin” is a concept encompassing both an acrylic resin and a methacrylic resin.
- the ratio of each structural unit in the resin may be referred to as a "copolymerization ratio”.
- the hydrocarbon group in the present specification may have a branch or a ring structure unless otherwise specified. The combination of two or more preferred embodiments herein is a more preferred embodiment.
- the photocurable ink composition of the present disclosure (hereinafter, also simply referred to as "ink”) is At least one member selected from the group consisting of an amine structure having an ⁇ hydrogen atom, an alkylthio group, an alkylenethioalkylene group, and a mercapto group, a fluorinated hydrocarbon group, a polysiloxane group, and a hydrocarbon having 12 or more carbon atoms
- a resin containing at least one selected from the group consisting of hereinafter also referred to as "specific resin”
- At least one of a monofunctional radically polymerizable monomer and a difunctional radically polymerizable monomer (hereinafter, also referred to as "specific monomer”), and It contains a photopolymerization initiator.
- the ink of the present disclosure can form an image in which stickiness and yellowing are suppressed.
- the reason why such an effect is exerted is presumed as follows.
- the ink of the present disclosure is not limited for the following reasons.
- the ink is applied onto a substrate to form an ink film (that is, an image before curing; the same applies hereinafter).
- An image is formed by forming and curing the obtained ink film.
- the curing of the ink film is performed by radically polymerizing the radical polymerizable monomer in the ink film by irradiating the ink film with light.
- stickiness may occur in the image obtained by the above-described image formation.
- radical polymerizable monomer is in the vicinity of the surface of the ink film (specifically, the surface of the ink film and / or the vicinity of the surface of the ink film.
- the same applies hereinafter which is susceptible to inhibition of radical polymerization by oxygen. It is considered that the progress of radical polymerization may be insufficient.
- an image with tackiness suppressed can be formed.
- the amine structure having the ⁇ hydrogen atom in the specific resin has a function to suppress the inhibition of radical polymerization by oxygen, and the fluorohydrocarbon group, the polysiloxane group, and the carbon number in the specific resin It is considered that at least one selected from the group consisting of 12 or more hydrocarbon groups has a function of causing the specific resin to be localized near the surface of the ink film.
- the ink of the present disclosure when the ink of the present disclosure is applied onto a substrate to form an ink film, oxygen is generated near the surface of the formed ink film (that is, a location susceptible to the inhibition of radical polymerization by oxygen). It is believed that the specific resin having the function of suppressing radical polymerization inhibition is unevenly distributed. Thus, when the ink film is irradiated with light to radically polymerize a specific monomer in the ink film, inhibition of radical polymerization by oxygen in the vicinity of the surface of the ink film is effectively suppressed, and as a result, stickiness is suppressed. It is believed that an image is formed.
- the resin when the resin is unevenly distributed in the vicinity of the surface of the ink film, the resin may be oxidized by the peroxide existing in the vicinity of the surface to cause yellowing of the image.
- yellowing of an image according to the ink of the present disclosure containing a specific resin, an image in which yellowing is suppressed can be formed.
- blocking of the formed image is also suppressed.
- the reason why the blocking of the image is suppressed may be the same as the reason why the stickiness of the image is suppressed.
- the ink of the present disclosure contains at least one specific resin.
- the specific resin has an amine structure having an ⁇ hydrogen atom; at least one selected from the group consisting of an alkylthio group, an alkylenethioalkylene group, and a mercapto group; a fluorohydrocarbon group, a polysiloxane group, and 12 carbon atoms And at least one selected from the group consisting of the above hydrocarbon groups.
- (meth) acrylic resin means resin containing a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester.
- Urethane resin means resin containing a urethane bond.
- Urethane urea resin means resin containing a urethane bond and a urea bond.
- Urea resin means resin containing a urea bond.
- the structural unit derived from the compound X is formed from the compound X when the specific resin is produced using the compound X as one of the raw materials (hereinafter also referred to as “raw material monomers”). Means a structural unit.
- the specific resin is preferably a (meth) acrylic resin, and more preferably a resin containing a structural unit (1A) and a structural unit (3A) described later.
- the specific resin contains at least one amine structure having an ⁇ hydrogen atom.
- the amine structure having an ⁇ hydrogen atom has a function of suppressing inhibition of radical polymerization by oxygen.
- the ⁇ hydrogen atom is a hydrogen atom bonded to a carbon atom located at the ⁇ position relative to the nitrogen atom in the above amine structure (hereinafter, also referred to as “ ⁇ carbon atom”) Means
- the amine structure having an ⁇ hydrogen atom is not particularly limited except that it has an ⁇ hydrogen atom, and may be a primary amine structure or a secondary amine structure, or a tertiary It may be an amine structure.
- a primary amine structure refers to an amine structure in which one carbon atom and two hydrogen atoms are bonded to one nitrogen atom
- a secondary amine structure is bonded to one nitrogen atom
- a tertiary amine structure means an amine structure in which three carbon atoms are bonded to one nitrogen atom.
- the amine structure having an ⁇ hydrogen atom is preferably a secondary amine structure or a tertiary amine structure, and particularly preferably a tertiary amine structure, from the viewpoint of further suppressing tackiness of the image.
- the amine structure having an ⁇ hydrogen atom is a tertiary amine structure, formation of N—O radicals is suppressed, whereby the function of the amine structure having an ⁇ hydrogen atom (ie radical polymerization by oxygen) (Function to suppress inhibition) is more effectively exerted, and as a result, the stickiness of the image is significantly suppressed.
- the following amine structure (A) is preferable.
- R 12 , R 13 and R 14 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group
- L 11 represents a linking group
- * represents a bonding position.
- R 12 and L 11 may be linked to each other to form a ring
- R 12 and R 13 may be linked to each other to form a ring.
- the hydrogen atom indicated by the symbol “H” is an ⁇ hydrogen atom.
- the structure (A) may have an alpha hydrogen atom other than the hydrogen atom indicated by the symbol "H".
- R 12 , R 13 and R 14 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
- the carbon number of the above hydrocarbon group in R 12 , R 13 and R 14 is preferably independently 1 to 11, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 3.
- Examples of the above-mentioned hydrocarbon group in R 12 , R 13 and R 14 include an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an alkylaryl group, an aralkyl group and the like, and an alkyl group or an aryl group is preferable, and an alkyl group is more preferable. .
- the above-mentioned hydrocarbon group in R 12 , R 13 and R 14 may be substituted.
- Examples of the substituent in this case include a hydroxy group and an alkoxy group.
- Each of R 13 and R 14 is preferably independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, from the viewpoint of further suppressing image stickiness. , A hydrogen atom or a methyl group is more preferred.
- R 13 and R 14 each be a hydrogen atom.
- the hydrogen atoms as R 13 and R 14 are both ⁇ hydrogen atoms.
- the amine structure (A) has a large number of ⁇ hydrogen atoms, so that the function of the amine structure (A) (ie, radical polymerization by oxygen Function to suppress inhibition) is more effectively exerted. Therefore, in this case, the stickiness of the image is significantly suppressed.
- R 12 is preferably a hydrocarbon group, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, still more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, from the viewpoint of further suppressing the stickiness of the image, methyl group or ethyl group Are more preferred, and methyl is particularly preferred.
- R 12 is a hydrocarbon group (more preferred embodiment is as described above), image stickiness is suppressed as compared to the case where R 12 is a hydrogen atom.
- R 12 is a hydrocarbon group (more preferred embodiments are as described above), the formation of N—O radicals is suppressed, so that the function of the amine structure (A) (ie by oxygen It is considered that the function of suppressing radical polymerization inhibition is more effectively exerted.
- L 11 represents a linking group.
- the linking group represented by L 11 is preferably a divalent hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms (more preferably 2 to 11 carbon atoms, still more preferably 2 to 8 carbon atoms).
- the divalent hydrocarbon group may have a substituent such as a hydroxy group or an alkoxy group.
- Examples of the divalent hydrocarbon group include an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, an alkylene arylene group, an alkylene arylene alkylene group, an alkylene carbonyloxy alkylene group and an arylene carbonyloxy alkylene group.
- the bivalent hydrocarbon group an alkylene group having 1 to 11 carbon atoms (more preferably 1 to 6 carbon atoms) is particularly preferable.
- the specific resin preferably contains at least one structural unit (1) containing an amine structure having an ⁇ hydrogen atom.
- structural unit (1) structural units derived from vinyl monomers (for example, (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylamide, etc.), structural units derived from diol compounds, structural units derived from diamine compounds, diisocyanate Structural units derived from a compound, and the like can be mentioned.
- (meth) acrylic acid ester is a raw material of (meth) acrylic resin
- diisocyanate compound is a raw material of urethane resin or urea resin
- diol compound is a raw material of urethane resin
- diamine compound is It is a raw material of urea resin.
- the structural unit derived from (meth) acrylic acid ester is preferable, and the following structural unit (1A) is more preferable.
- R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 12 , R 13 and R 14 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group
- L 11 represents a linking group
- two * each represent a bonding position.
- R 12 and L 11 may be linked to each other to form a ring
- R 12 and R 13 may be linked to each other to form a ring.
- R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group.
- R 12, R 13, R 14 and L 11 are each the same meaning as R 12, R 13, R 14 and L 11 in the amine structure (A), the same preferable embodiments is there.
- the structural unit (1) containing an amine structure having an ⁇ hydrogen atom include structural units (1-1) to (1-6) and (1-a) in Examples described later.
- the structural units (1-1) to (1-6) are specific examples of the structural unit (1A).
- the structural unit (1-a) is a specific example of a structural unit derived from a diol compound.
- a preferred embodiment of the amine structure having an ⁇ hydrogen atom has a tertiary amine structure in which three carbon atoms are bonded to one nitrogen atom, and the three carbon atoms are each independently a methyl group. It is an embodiment that is a carbon atom, a primary carbon atom, or a secondary carbon atom (however, all of the above three carbon atoms can not be carbon atoms in a methyl group).
- the amine structure having an ⁇ hydrogen atom of this embodiment is also referred to as “tertiary non-hindered amine structure X”.
- the tertiary non hindered amine structure X is compared to a tertiary amine structure (eg, a tertiary hindered amine structure having an alpha hydrogen atom) in which at least one tertiary carbon atom is bonded to one nitrogen atom.
- a tertiary hindered amine structure having an ⁇ hydrogen atom for example, the following structure (HA1) can be mentioned.
- structure (HA1) all four * 's represent binding positions.
- structure (HA1) two tertiary carbon atoms are bonded to a nitrogen atom. No hydrogen atom is bonded to the tertiary carbon atom. For this reason, the structure (HA1) has a smaller number of ⁇ hydrogen atoms compared to the non-hindered amine structure X.
- a dialkylaminoalkyl group is preferable, and a dimethylaminoalkyl group is particularly preferable.
- Each of the two methyl groups in the dimethylaminoalkyl group contains three ⁇ hydrogen atoms, and therefore, the effect of suppressing inhibition of radical polymerization by oxygen is extremely high. Therefore, when the amine structure having an ⁇ hydrogen atom is a dimethylaminoalkyl group, image stickiness is significantly suppressed.
- the carbon number of the dimethylaminoalkyl group is not particularly limited, but is preferably 3 to 13, more preferably 4 to 13, and particularly preferably 4 to 10.
- the number of ⁇ hydrogen atoms contained in the amine structure having ⁇ hydrogen atoms is preferably 2 to 8, more preferably 3 to 8, still more preferably 4 to 8, and particularly preferably 6 to 8. .
- the specific resin contains at least one selected from the group consisting of an alkylthio group, an alkylenethioalkylene group, and a mercapto group.
- the sulfur atom (-S-) contained in at least one structure selected from the group consisting of an alkylthio group, an alkylenethioalkylene group, and a mercapto group has a function of decomposing a peroxide, and thus the image It has a function to suppress yellowing.
- the specific resin preferably contains an alkylthio group (that is, contains an alkylthio group as an end group of the main chain or side chain), and an alkylthio as an end group of the main chain. It is more preferred to include a group. Since the alkylthio group is a monovalent group and is located at the end of the main chain or side chain of the specific resin, it has a mobility compared to the alkylene thioalkylene group located in the main chain or side chain of the specific resin. Is high. For this reason, the alkylthio group is excellent in the function of decomposing a peroxide and suppressing yellowing of the image as compared with the alkylenethioalkylene group.
- alkylthio groups since the alkylthio group as the terminal group of the main chain is particularly high in mobility, it is particularly excellent in the function of decomposing a peroxide to suppress yellowing of the image. Also, alkylthio groups are more susceptible to oxidation by peroxides because they are rich in electrons on the sulfur atom compared to mercapto groups. For this reason, the alkylthio group is excellent in the function of decomposing the peroxide and suppressing yellowing of the image, as compared with the mercapto group.
- the carbon number of the alkylthio group is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, and still more preferably 10 to 20, from the viewpoint of further suppressing yellowing of the image. Is particularly preferred.
- the carbon number of the alkylenethioalkylene group is preferably 2 to 20, and more preferably 2 to 10, from the viewpoint of further suppressing yellowing of the image.
- the specific resin preferably contains at least one structural unit (2) containing at least one selected from the group consisting of an alkylthio group, an alkylenethioalkylene group, and a mercapto group.
- an alkylthio group (the preferred carbon number is as described above), an alkylene thioalkylene group (the preferred carbon number is as described above), an oxyalkylene thioalkylene oxy group (the preferred carbon number is 2 to 20, more The preferred carbon number is 2 to 10), mercapto group, mercaptoalkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms), mercaptoalkylamino group (preferably 1 to 10 carbon atoms), and the like.
- a vinyl monomer containing at least one selected from the group consisting of an alkylthio group, an alkylenethioalkylene group, and a mercapto group for example, (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylamide, and structural units derived from
- an alkylthio group (the preferred carbon number is the same as described above from the viewpoint of suppressing yellowing of the image) Is preferred, and an alkylthio group as a terminal group of the main chain of the specific resin (the preferred number of carbon atoms is as described above) is particularly preferred.
- Structural units (2-1) and (2-2) are alkylthio groups
- the structural unit (2-3) is a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester
- Structural unit (2-a) is an oxyalkylene thioalkylene oxy group
- the structural unit (2-b) is a mercaptoalkylamino group.
- the specific resin contains at least one selected from the group consisting of a fluorohydrocarbon group, a polysiloxane group, and a hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms
- the function of the amine structure having an ⁇ hydrogen atom That is, at least one function selected from the group consisting of an alkylthio group, an alkylenethioalkylene group, and a mercapto group (that is, yellowing of the image due to decomposition of a peroxide).
- fluorinated hydrocarbon group is meant a hydrocarbon group substituted by at least one fluorine atom.
- fluorohydrocarbon group examples include fluoroalkyl group, fluoroalkenyl group, fluoroaryl group and the like.
- a fluorinated alkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group is particularly preferable.
- the fluorine number of the fluorinated hydrocarbon group is preferably 6 or more, more preferably 8 or more.
- the upper limit of the number of fluorine atoms in the fluorinated hydrocarbon group is not particularly limited, and for example, 40 is mentioned as the upper limit.
- the carbon number of the fluorinated hydrocarbon group is preferably 3 or more, and more preferably 4 or more. Although the upper limit of the carbon number of the fluorinated hydrocarbon group is not particularly limited, for example, 20 is mentioned as the upper limit.
- hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms examples include an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an alkylaryl group and an aralkyl group.
- an alkyl group is particularly preferable.
- 14 or more is preferable and, as for carbon number in a C12 or more hydrocarbon group, 16 or more is more preferable.
- limiting in particular in the upper limit of carbon number in a C12 or more hydrocarbon group For example, 30 is mentioned as an upper limit.
- the polysiloxane group means a divalent group containing a repeat of Si-O bond. More preferably, the specific resin contains a monovalent group containing a polysiloxane group. Examples of the monovalent group containing a polysiloxane group include the following groups (P).
- R P1 and R P2 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or the following group (Z), and R P3 to R P5 each independently have a carbon number of 1 to 6 6 represents a hydrocarbon group, x represents an integer of 1 to 100, and * represents a bonding position.
- x is an integer of 2 or more, a plurality of R P1 may be the same or different, and a plurality of R P2 may be the same or different.
- the number of Si—O bonds ie, siloxane bonds
- R Z1 to R Z5 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, z represents an integer of 0 to 100, and * represents a bonding position.
- z is an integer of 2 or more, the plurality of R Z1 may be the same or different, and the plurality of R Z2 may be the same or different.
- the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms as R P1 to R P5 is independently preferably a methyl group, an ethyl group or a phenyl group, more preferably a methyl group or a phenyl group, and a methyl group Is particularly preferred.
- the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms as R Z1 to R Z5 is independently preferably a methyl group, an ethyl group or a phenyl group, more preferably a methyl group or a phenyl group, and a methyl group Is particularly preferred.
- the specific resin preferably contains at least one structural unit (3) containing at least one selected from the group consisting of a fluorinated hydrocarbon group, a polysiloxane group, and a hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms.
- the specific resin preferably contains at least one structural unit (3) containing at least one selected from the group consisting of a fluorohydrocarbon group, a polysiloxane group, and a hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms.
- structural units derived from vinyl monomers for example, (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylamide, etc.
- structural units derived from diol compounds structural units derived from diisocyanate compounds, etc.
- the structural unit derived from (meth) acrylic acid ester is preferable, and the following structural unit (3A) is more preferable.
- R 31 represents a hydrogen atom or a methyl group
- L 31 represents a single bond or a linking group
- X 31 represents a fluorinated hydrocarbon group and a monovalent group containing a polysiloxane group. Or a hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms, and two * 's each represent a bonding position.
- fluorinated hydrocarbon group the monovalent group containing a polysiloxane group, and the hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms in X 31 are as described above.
- R 31 represents a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group.
- the structural unit (3) containing at least one selected from the group consisting of a fluorinated hydrocarbon group, a polysiloxane group, and a hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms include structural units in the examples described later. (3-1) to (3-10) and (3-a) can be mentioned.
- the structural units (3-1) to (3-10) are specific examples of the structural unit (3A).
- the structural unit (3-a) is a specific example of a structural unit derived from a diol compound.
- the specific resin contains the structural units (1) to (3) described above, the specific resin is also referred to as “structural unit (4)” other than the structural units (1) to (3) ) May be included.
- structural unit (4) structural units derived from vinyl monomers (for example, (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylamide, etc.), structural units derived from a diol compound, structural units derived from a diamine compound, diisocyanate Structural units derived from a compound, and the like can be mentioned.
- the specific resin may include a structure derived from a (meth) acrylic acid ester containing a hydrocarbon group having 11 or less carbon atoms as the structural unit (4).
- the hydrocarbon group having 11 or less carbon atoms include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an alkylaryl group and an aralkyl group.
- the hydrocarbon group having 11 or less carbon atoms may be substituted.
- the substituent in this case include a hydroxy group and an alkoxy group.
- the total content of the structural units (1) to (3) in the specific resin is preferably 30% by mass or more based on the total amount of the specific resin, 50% % Or more is more preferable, and 80% by mass or more is particularly preferable.
- the total content of the structural units (1) to (3) in this case may be 100% by mass with respect to the total amount of the specific resin. That is, the specific resin may not contain the structural unit (4).
- the specific resin may contain an ethylenically unsaturated bond, but from the viewpoint of improving the gloss of the image, the amount of the ethylenically unsaturated bond in the specific resin is small, or the specific resin is an ethylenically unsaturated bond It is preferable not to contain The reason for this is that the ink film is cured to obtain an image when the amount of the ethylenically unsaturated bond in the specific resin is small or when the specific resin does not contain the ethylenically unsaturated bond. It is considered that the curing shrinkage is suppressed, and as a result, the decrease in the gloss of the image caused by the curing shrinkage of the ink film is suppressed.
- the amount of the ethylenically unsaturated bond in the specific resin is preferably 0 mmol / g to 2.0 mmol / g, more preferably 0 mmol / g to 1.5 mmol / g, and 0 mmol Particularly preferred is / g to 1.0 mmol / g.
- the weight average molecular weight (Mw) of the specific resin is not particularly limited, but is preferably 1000 to 100,000, and more preferably 5,000 to 30,000. It is advantageous at the point of the hardness of an image that Mw of specific resin is 1000 or more.
- the Mw of the specific resin is preferably 2000 or more, more preferably 3000 or more, and particularly preferably 5000 or more, from the viewpoint of further improving the hardness of the image.
- discharge stability When the Mw of the specific resin is 100,000 or less, it is advantageous in terms of storage stability of the ink and discharge stability when the ink is used as an inkjet ink (hereinafter, also simply referred to as “discharge stability”). is there.
- the Mw of the specific resin is preferably 50000 or less, more preferably 40000 or less, and particularly preferably 30000 or less, from the viewpoint of further improving the storage stability and the ejection stability of the ink.
- weight average molecular weight refers to a value measured by gel permeation chromatography (GPC).
- GPC gel permeation chromatography
- HLC registered trademark
- -8020GPC Tosoh Corp.
- TSKgel registered trademark
- Super Multipore HZ-H 4.6 mm ID ⁇ as a column
- THF tetrahydrofuran
- the sample concentration is 0.45% by mass
- the flow rate is 0.35 ml / min
- the sample injection amount is 10 ⁇ l
- the measurement temperature is 40 ° C., using an RI detector.
- the standard curve is the standard sample TSK standard, polystyrene of Tosoh Corp .: “F-40”, “F-20”, “F-4”, “F-1”, “A-5000”, “A. It is made from eight samples of "-2500", "A-1000", and "n-propylbenzene".
- the amine value of the specific resin is not particularly limited, but is preferably 0.1 mmol / g to 6.0 mmol / g from the viewpoint of image gloss, more preferably 0.5 mmol / g to 3.5 mmol / g Is more preferably 1.5 to 3.5 mmol / g.
- the measuring method of the amine titer in this indication shall be measured by the following method. Weigh about 0.5 g of the specified resin to be measured in a 100 mL beaker and record the weight value W1 (g).
- the "maximum titer F1 (mL)" corresponds to the amount of amino groups contained in the specific resin.
- Amine value (mmol / g) 0.1 (mol / L) ⁇ F1 (mL) / W1
- the content of the specific resin is preferably 0.5% by mass to 10% by mass, and more preferably 1.0% by mass to 8.0% by mass, with respect to the total amount of the ink.
- the content of the specific resin is 0.5% by mass or more with respect to the total amount of the ink, it is advantageous in terms of image hardness.
- the content of the specific resin is more preferably 1.0% by mass or more, further preferably 1.5% by mass or more, and 2.0% by mass or more with respect to the total amount of the ink. Particularly preferred.
- the content of the specific resin is 10% by mass or less with respect to the total amount of the ink, it is advantageous in terms of the storage stability and the ejection stability of the ink.
- the content of the specific resin is more preferably 9.0% by mass or less, still more preferably 8.0% by mass or less, based on the total amount of the ink.
- the content is preferably at most 0. 0% by mass.
- the ink of the present disclosure contains a specific monomer (that is, at least one of a monofunctional radically polymerizable monomer and a difunctional radically polymerizable monomer).
- the ink of the present disclosure is The specific monomer may be an embodiment containing both of at least one of monofunctional radically polymerizable monomers and at least one of difunctional radically polymerizable monomers,
- the embodiment may be an embodiment that contains at least one monofunctional radically polymerizable monomer as the specific monomer, and does not contain a difunctional radically polymerizable monomer.
- the embodiment may be an embodiment which contains at least one difunctional radically polymerizable monomer as the specific monomer and does not contain a monofunctional radically polymerizable monomer.
- the specific monomer in the ink of the present disclosure has a function of imparting photocurability to the ink and a function of imparting fluidity to the ink (that is, a function of maintaining the liquid state of the ink).
- N-vinyl compounds such as N-vinylcaprolactam, N-vinylpyrrolidone and the like; 2-phenoxyethyl acrylate (PEA), benzyl acrylate, cyclic trimethylolpropane formal acrylate (CTFA), isobornyl acrylate (IBOA), tetrahydrofurfuryl acrylate (THFA), 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate, Octyl acrylate, decyl acrylate, tridecyl acrylate, isodecyl acrylate, lauryl acrylate, 3,3,5-trimethylcyclohexyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, 4-t-butylcyclohexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, caprolact
- bifunctional radically polymerizable monomer As a bifunctional radically polymerizable monomer as the specific monomer (hereinafter, also referred to as "bifunctional monomer"), Hexanediol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol diacrylate (3MPDA), polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, nonane diol diacrylate, decanediol diacrylate, neopentyl glycol Difunctional acrylate compounds such as diacrylate, polyethylene glycol modified bisphenol A diacrylate, dioxane glycol diacrylate, cyclohexane dimethanol diacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, etc.
- 3-MPDA 3-methyl-1,5-pentanediol diacrylate
- Difunctional acrylate compounds such as diacrylate, polyethylene glycol modified bisphenol A diacrylate, dioxane glycol
- VEEA 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl acrylate
- Difunctional vinyl compounds such as 1,4-butanediol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether (DVE3)
- Difunctional methacrylate compounds such as hexanediol dimethacrylate, dipropylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, noneopentyl glycol dimethacrylate, and polyethylene glycol modified bisphenol A dimethacrylate; Etc.
- the weight average molecular weight of the specific monomer is preferably 100 or more and less than 1000, more preferably 100 or more and 800 or less, and still more preferably 150 or more and 700 or less.
- the ink of the present disclosure may contain other monomers (for example, a trifunctional or higher radically polymerizable monomer) other than the specific monomer.
- a trifunctional or higher radically polymerizable monomers as other monomers, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane
- trifunctional or higher trifunctional (meth) acrylate compounds such as tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, and pentaerythritol tetramethacrylate.
- the total content of specific monomers in the ink of the present disclosure is preferably 50% by mass or more based on the total amount of the ink. That the total content of the specific monomer is 50% by mass or more means that the ink is an ink containing the specific monomer as a main liquid component.
- the total content of the specific monomers in the ink of the present disclosure is more preferably 60% by mass or more, still more preferably 65% by mass or more, with respect to the total amount of the ink.
- the upper limit of the total content of the specific monomers is not particularly limited, but the upper limit can be, for example, 95% by mass, or 90% by mass, with respect to the total amount of the ink.
- the ratio of the specific monomer in the total amount of the radically polymerizable monomers contained is preferably 60% by mass or more, and 80% by mass or more It is more preferable that The proportion of the specific monomer in the total amount of the radically polymerizable monomers to be contained may be 100% by mass.
- the specific monomer preferably contains a bifunctional monomer from the viewpoint of further improving the hardness of the image.
- the proportion of the bifunctional monomer in the specific monomer is preferably 10% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more.
- the ink of the present disclosure contains a photopolymerization initiator.
- the photopolymerization initiator contained in the ink of the present disclosure may be only one or two or more.
- a photoinitiator a well-known photoinitiator which absorbs light (namely, active energy ray) and produces
- photopolymerization initiators As preferred photopolymerization initiators, (a) carbonyl compounds such as aromatic ketones, (b) acyl phosphine oxide compounds, (c) aromatic onium salt compounds, (d) organic peroxides, (e) thio compounds, (F) Hexaaryl biimidazole compound, (g) ketoxime ester compound, (h) borate compound, (i) azinium compound, (j) metallocene compound, (k) active ester compound, (l) carbon halogen bond Compounds, (m) alkylamine compounds and the like can be mentioned.
- carbonyl compounds such as aromatic ketones, (b) acyl phosphine oxide compounds, (c) aromatic onium salt compounds, (d) organic peroxides, (e) thio compounds, (F) Hexaaryl biimidazole compound, (g) ketoxime ester compound, (h) borate compound, (i) azinium compound, (j) metallocen
- photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more of the compounds (a) to (m).
- a carbonyl compound As preferable examples of (a) a carbonyl compound, (b) an acyl phosphine oxide compound, and (e) a thio compound, “RADIATION CURE IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY”, J. P. FOUASSIER, J.J. F. RABEK (1993), pp. And compounds having a benzophenone skeleton or a thioxanthone skeleton described in 77 to 117, and the like.
- More preferable examples include an ⁇ -thiobenzophenone compound described in JP-B-47-6416, a benzoin ether compound described in JP-B-47-3981, an ⁇ -substituted benzoin compound described in JP-B-47-22326, and Benzoin derivatives described in JP-A-47-23664; aroyl phosphonic acid esters disclosed in JP-A-57-30704; dialkoxybenzophenones described in JP-B-60-26483; JP-B-60-26403; Benzoin ethers described in JP-A-62-81345, JP-B1-34242, U.S. Pat. No.
- the photopolymerization initiator it is more preferable to include (a) a carbonyl compound or (b) an acyl phosphine oxide compound, and specifically, bis (2,4,6- Trimethyl benzoyl) phenyl phosphine oxide (for example, IRGACURE (registered trademark) 819 manufactured by BASF, 2- (dimethylamino) -1- (4-morpholinophenyl) -2-benzyl-1-butanone (for example, manufactured by BASF) (Registered trademark) 369), 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one (for example, IRGACURE (registered trademark) 907 manufactured by BASF, Inc.), 1-hydroxycyclohexyl Phenyl ketone (eg, IRGACURE® 18 manufactured by BASF Corporation) ), 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide (e.g.
- an acyl phosphine oxide compound is preferable as the photopolymerization initiator from the viewpoint of sensitivity improvement and compatibility with LED light, etc., and a monoacyl phosphine oxide compound (particularly preferably 2,4) , 6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide) or a bisacyl phosphine oxide compound (particularly preferably bis (2, 4, 6 trimethyl benzoyl) phenyl phosphine oxide) is more preferable.
- the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.5% by mass to 15.0% by mass, and more preferably 1.0% by mass to the total mass of the ink. 12.0 mass% is more preferable, and 2.0 mass% to 10.0 mass% is more preferable.
- the ink of the present disclosure preferably contains a sensitizer from the viewpoint of sensitivity improvement.
- the sensitizer may be contained alone or in combination of two or more.
- a sensitizer is a substance that absorbs a specific activation energy ray to be in an electronically excited state. The sensitizer in the electronically excited state comes into contact with the photopolymerization initiator to produce actions such as electron transfer, energy transfer, heat generation, and the like. This promotes chemical change of the photopolymerization initiator, that is, decomposition, formation of radicals, acid or base, and the like.
- sensitizers examples include benzophenone (BP), thioxanthone, isopropyl thioxanthone (ITX), ethyl 4- (dimethylamino) benzoate (EDB), anthraquinone, 3-acyl coumarin derivative, terphenyl, styryl ketone, 3- (Aroyl methylene) thiazoline, camphor quinone, eosin, rhodamine, erythrosine and the like.
- BP benzophenone
- IX isopropyl thioxanthone
- EDB ethyl 4- (dimethylamino) benzoate
- anthraquinone 3-acyl coumarin derivative
- terphenyl styryl ketone
- 3- (Aroyl methylene) thiazoline 3- (Aroyl methylene) thiazoline
- camphor quinone eosin, rhodamine
- the sensitizer preferably contains a thioxanthone compound or a benzophenone compound, and more preferably contains a thioxanthone compound.
- the sensitizer preferably contains a thioxanthone compound or a benzophenone compound, and more preferably contains a thioxanthone compound.
- At least one selected from the group consisting of thioxanthone, isopropylthioxanthone and benzophenone is preferable as the sensitizer from the viewpoint of compatibility with LED light and reactivity with the photopolymerization initiator.
- the content of the sensitizer is preferably 0.1% by mass to 10% by mass, and 0.3% by mass to 8.0% by mass with respect to the total mass of the ink. % Is more preferable, and 0.5% by mass to 6.0% by mass is particularly preferable.
- the ink of the present disclosure may contain a surfactant.
- the surfactant include those described in JP-A Nos. 62-173463 and 62-183457.
- anionic surfactant such as dialkyl sulfosuccinate, alkyl naphthalene sulfonate, fatty acid salt, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, acetylene glycol, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymer, modified Examples thereof include nonionic surfactants such as siloxanes such as polydimethylsiloxane, cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts, and betaine surfactants such as carbobetaine and sulfobetaine.
- organic fluoro compound which does not have a polymeric group.
- the organic fluoro compound is preferably hydrophobic.
- examples of organic fluoro compounds include fluorine-containing surfactants, oily fluorine-containing compounds (eg, fluorine oil) and solid fluorine compound resins (eg, tetrafluoroethylene resin), and JP-B-57-9053. (8th to 17th columns), and compounds described in JP-A-62-135826.
- the content of the surfactant is preferably 0.01% by mass to 5.0% by mass with respect to the total mass of the ink, and 0.1% by mass to 3.% by mass. 0% by mass is more preferable, and 0.3% by mass to 2.0% by mass is particularly preferable.
- the ink of the present disclosure may contain a polymerization inhibitor.
- polymerization inhibitors include p-methoxyphenol, quinones (eg, hydroquinone, benzoquinone, methoxybenzoquinone etc.), phenothiazine, catechols, alkylphenols (eg, dibutyl hydroxytoluene (BHT) etc.), alkyl bisphenols, dimethyldithiocarbamine Acid zinc, dimethyldithiocarbamic acid copper, dibutyldithiocarbamic acid copper, salicylic acid copper, thiodipropionic acid esters, mercaptobenzimidazole, phosphites, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO), 2,2,6,6-Tetramethyl-4-hydroxypiperidine-1-oxyl (TEMPOL), cuperone Al, tris (N-nitroso-N-phenylhydroxylamine) aluminum
- At least one selected from p-methoxyphenol, catechols, quinones, alkylphenols, TEMPO, TEMPOL, cuperone Al, and tris (N-nitroso-N-phenylhydroxylamine) aluminum salt is preferable, and p More preferred is at least one selected from methoxyphenol, hydroquinone, benzoquinone, BHT, TEMPO, TEMPOL, cuperone Al, and tris (N-nitroso-N-phenylhydroxylamine) aluminum salt.
- the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01% by mass to 2.0% by mass, and more preferably 0.02% by mass to 1.% by mass with respect to the total mass of the ink. 0% by mass is more preferable, and 0.03% by mass to 0.5% by mass is particularly preferable.
- the ink of the present disclosure may contain a solvent.
- the solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and diethyl ketone; alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, 1-butanol and tert-butanol; chlorine solvents such as chloroform and methylene chloride; And aromatic solvents such as toluene; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and isopropyl acetate; ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; glycol ether solvents such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol dimethyl ether; Etc.
- ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and diethyl ketone
- alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, 1-butan
- the content of the solvent is preferably 5% by mass or less, and more preferably 0.01% by mass to 5% by mass with respect to the total mass of the ink from the viewpoint of further reducing the influence on the substrate. % By mass is more preferable, and 0.01% by mass to 3% by mass is particularly preferable.
- the ink of the present disclosure may contain a very small amount of water as long as the effects of the present invention are not impaired.
- the ink of the present disclosure is preferably a non-water-based ink substantially free of water.
- the content of water is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less, based on the total mass of the ink.
- the ink of the present disclosure may contain a colorant.
- the colorant is not particularly limited, and can be arbitrarily selected from known colorants such as pigments, water-soluble dyes, and disperse dyes. Among these, from the viewpoint of excellent weather resistance and rich color reproducibility, it is more preferable to include a pigment.
- the pigment is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose.
- examples thereof include known organic pigments and inorganic pigments, and resin particles dyed with a dye, commercially available pigment dispersions and surfaces Treated pigments (for example, pigments in which the pigment is dispersed in water, a liquid compound, an insoluble resin or the like as a dispersion medium, or pigments having a pigment surface treated with a resin or a pigment derivative or the like) can also be mentioned.
- organic pigments and inorganic pigments include yellow pigments, red pigments, magenta pigments, blue pigments, cyan pigments, green pigments, orange pigments, purple pigments, brown pigments, black pigments, white pigments, and the like.
- a pigment dispersant may be used when necessary when preparing pigment particles.
- the content of the colorant can be, for example, 0.05% by mass to 20% by mass, based on the total mass of the ink, and 0.2% by mass to 10% by mass. % Is preferred.
- the ink of the present disclosure may contain an antioxidant.
- a well-known antioxidant can be used as antioxidant, For example, a hindered amine compound, a hindered phenol compound, a thioether compound, a phosphoric acid ester compound, a phosphite ester compound etc. are mentioned. Among them, from the viewpoint of glossiness, the antioxidant preferably contains a hindered phenol compound having a molecular weight of 1000 or less, or a hindered amine compound having a molecular weight of 1000 or less, and more preferably a hindered phenol compound having a molecular weight of 1000 or less preferable. In the above aspect, yellowing of the obtained image is further suppressed.
- TINUVIN 123 As antioxidants, TINUVIN 123, TINUVIN 144, TINUVIN 292, IRGANOX 1010, IIRGANOX 1035, IRGANOX 1076, IRGANOX 1135, IRGANOX 1520L, Irganox 1726 (manufactured by BASF Corporation) and SUMILIZER GP (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) Manufactured by
- the content of the antioxidant is preferably 0.01% by mass to 2.0% by mass, and more preferably 0.02% by mass to 1.% by mass with respect to the total mass of the ink. 0% by mass is more preferable, and 0.03% by mass to 0.5% by mass is particularly preferable.
- the ink of the present disclosure may contain other components other than the above.
- examples of other components include ultraviolet light absorbers, co-sensitizers, antifading agents, and conductive salts.
- publicly known documents such as JP2011-225848A and JP2009-209352A can be appropriately referred to.
- the ink of the present disclosure preferably has a viscosity of 10 mPa ⁇ s to 50 mPa ⁇ s at 25 ° C., more preferably 10 mPa ⁇ s to 30 mPa ⁇ s, and 10 mPa ⁇ s to 25 mPa ⁇ s. More preferable.
- the viscosity of the ink can be adjusted, for example, by adjusting the composition ratio of each component contained.
- the viscosity as used herein is a value measured using a viscometer: VISCOMETER RE-85L (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
- the ejection stability can be further improved when the viscosity of the ink is in the above-mentioned preferable range.
- the ink of the present disclosure preferably has a surface tension at 30 ° C. of 20 to 30 mN / m, and more preferably 23 to 28 mN / m.
- a film is formed on various substrates such as polyolefin, PET, coated paper, uncoated paper and the like, 30 mN / m or less is preferable in terms of wettability, and 20 mN / m or more is preferable in terms of bleeding suppression and permeability.
- the surface tension as used herein is a value measured using a surface tension meter DY-700 (manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.).
- image forming method In the image forming method of the present disclosure, a step of forming an ink film (that is, an image before curing) by applying the above-described ink of the present disclosure on a substrate (hereinafter, also referred to as “application step”); Forming an image by irradiating the ink film with active energy rays to cure the ink film (hereinafter also referred to as “irradiation process”); Have.
- the image forming method of the present disclosure may have other steps as necessary.
- the application step is a step of forming an ink film by applying the above-described ink of the present disclosure on a substrate.
- an aspect which provides the ink of this indication on a base material you may employ
- an embodiment in which the ink of the present disclosure is applied by an inkjet method on a substrate is particularly preferable.
- the substrate is not particularly limited, and for example, a substrate known as a support or a recording material can be used.
- a substrate for example, paper, paper laminated with plastic (eg, polyethylene, polypropylene, polystyrene etc.), metal plate (eg, a plate of metal such as aluminum, zinc, copper etc.), plastic film (eg, polychloride) Vinyl (PVC: Polyvinyl Chloride) resin, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate butyrate, cellulose nitrate, cellulose nitrate, polyethylene terephthalate (PET: Polyethylene Terephthalate), polyethylene (PE: Polyethylene), polystyrene (PS) : Polystyrene (polystyrene), polypropylene (PP), polycarbonate (PC: Polycarbonate), polyvinyl acetal, films such as acrylic resin, paper laminated or vapor-deposited with the metal mentioned above
- the ink of the present disclosure can form a film having excellent adhesion to a substrate, and is particularly suitable when using a non-absorbing substrate.
- Non-absorbent substrates include polyvinyl chloride (PVC) substrates, polystyrene (PS) substrates, polycarbonate (PC) substrates, polyethylene terephthalate (PET) substrates, polypropylene (PP) substrates, acrylic resin groups Plastic substrates such as materials are preferred.
- the application of the ink by the inkjet method can be performed using a known inkjet recording device.
- the ink jet recording apparatus is not particularly limited, and any known ink jet recording apparatus capable of achieving the target resolution can be selected and used. That is, any known inkjet recording apparatus including a commercially available product can discharge the ink onto the substrate in the image forming method.
- the application of the ink to the substrate in the present disclosure can also be performed using a known application method or printing method other than the inkjet method.
- the application (application) of the ink by the application method can be carried out using an application device such as a bar coater, a roll coater, a slit coater, a spin coater or the like.
- Examples of the inkjet recording apparatus include an apparatus including an ink supply system, a temperature sensor, and a heating unit.
- the ink supply system includes, for example, a source tank containing ink, a supply pipe, an ink supply tank immediately before an ink jet head, a filter, and a piezoelectric ink jet head.
- the piezo-type inkjet head preferably has 1 pl to 100 pl, more preferably 8 pl to 30 pl multi-size dots, preferably 320 dpi (dot per inch) x 320 dpi to 4000 dpi x 4000 dpi, more preferably 400 dpi x 400 dpi to 1,600 dpi It can be driven so as to be capable of discharging at a resolution of ⁇ 1,600 dpi, more preferably 720 dpi ⁇ 720 dpi to 1,600 dpi ⁇ 1,600 dpi.
- dpi represents the number of dots per 2.54 cm (1 inch).
- the irradiation step is a step of forming an image by irradiating the ink film formed on the substrate with active energy rays to cure the ink film.
- active energy rays By irradiating the ink film with active energy rays, the polymerization reaction of a specific monomer in the ink film proceeds, and the image can be fixed on the substrate, and the film strength of the image can be improved.
- UV light ultraviolet ray
- visible ray visible ray
- electron beam etc. an ultraviolet ray
- the peak wavelength of the active energy ray (light) is preferably 200 nm to 405 nm, more preferably 220 nm to 390 nm, and still more preferably 220 nm to 385 nm.
- 200 nm to 310 nm is also preferable, and 200 nm to 280 nm is also preferable.
- Exposure surface illuminance when the active energy ray (light) is irradiated for example, 10mW / cm 2 ⁇ 2000mW / cm 2, preferably 20mW / cm 2 ⁇ 1000mW / cm 2.
- the exposure energy when the active energy ray (light) is irradiated is, for example, 10 mJ / cm 2 to 2000 mJ / cm 2 , preferably 20 mJ / cm 2 to 1000 mJ / cm 2 .
- LEDs Light Emitting Diodes
- LDs Laser Diodes
- LEDs Light Emitting Diodes
- LDs Laser Diodes
- a metal halide lamp an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, an LED or a blue-violet laser is preferable.
- an ultra-high pressure mercury lamp capable of light irradiation with a wavelength of 365 nm, 405 nm or 436 nm, light irradiation with a wavelength of 365 nm, 405 nm or 436 nm is possible
- a high pressure mercury lamp or an LED capable of light irradiation with a wavelength of 355 nm, 365 nm, 385 nm, 395 nm or 405 nm is more preferable, and an LED capable of light irradiation with a wavelength of 355 nm, 365 nm, 385 nm, 395 nm or 405 nm is most preferable.
- the irradiation time of the active energy ray to the ink applied on the substrate is preferably 0.01 seconds to 120 seconds, more preferably 0.1 seconds to 90 seconds.
- the irradiation conditions and the basic irradiation method the irradiation conditions and the irradiation methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-132767 can be similarly applied.
- a light source is provided on both sides of a head unit including an ink discharge device as an active energy ray irradiation method, and the head unit and the light source are scanned by a so-called shuttle method, or by another light source without driving. It is preferable to use an active energy ray irradiation method.
- the irradiation of the actinic energy ray is preferably performed after a certain time (preferably 0.01 seconds to 120 seconds, more preferably 0.01 seconds to 60 seconds) after the ink is landed and heat-dried. .
- the image forming method may further include a heating and drying step after the application step and before the irradiation step, if necessary.
- a heating means is not specifically limited, A heat drum, a warm air, an infrared lamp, a heat oven, heat plate heating, etc. are mentioned.
- the heating temperature is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. to 150 ° C., and still more preferably 40 ° C. to 80 ° C.
- the heating time can be appropriately set in consideration of the composition of the ink and the printing speed.
- the ink fixed by heating is irradiated with an actinic energy ray in the irradiation step, if necessary, to be further light-fixed.
- an actinic energy ray in the irradiation step, it is preferable to fix by UV light.
- Table 5 shows types and mass ratios of structural units contained in each of the specific resin in each example and the comparative resin in each comparative example.
- the specific resin in each example and the comparative resin in each comparative example were synthesized as follows.
- Example 8 The resulting reaction solution was allowed to cool, and after being allowed to cool, the reaction solution was poured into 2000 parts of water, purified by reprecipitation, and then vacuum dried. Thus, about 100 parts of the specific resin (weight-average molecular weight (Mw) 10000) in Example 8 was obtained.
- Example 9 ⁇ Synthesis of Specific Resin ((Meth) Acrylic Resin) in Example 9>
- the resin was synthesized in the same manner as the specific resin in Example 8 except that the type of the structural unit was changed as shown in Table 5 by changing the type of the raw material monomer.
- Neostan U-600 manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd., inorganic bismuth catalyst; hereinafter, also referred to as “U-600”
- U-600 inorganic bismuth catalyst
- 10 parts of isopropyl alcohol (end capping agent) and 50 parts of ethyl acetate (reaction solvent) were added thereto, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours.
- the resulting reaction solution was allowed to cool, and after being allowed to cool, the reaction solution was poured into 2000 parts of water, purified by reprecipitation, and then vacuum dried. From the above, about 100 parts of a specific resin (weight average molecular weight (Mw) 8000) in Example 19 was obtained.
- Mw weight average molecular weight
- Neostan U-600 manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd., inorganic bismuth catalyst; hereinafter, also referred to as “U-600”
- Example 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 6 Preparation of Ink
- Inks 1 to 4 shown in the “Ink composition” column in Table 5 was prepared.
- Inks 1 to 4 were prepared by mixing the components listed in Tables 1 to 4, respectively.
- CTFA cyclic trimethylolpropane formal acrylate (manufactured by Sartomer)
- IBOA Isobornyl acrylate (Sartomer)
- PEA 2-Phenoxyethyl acrylate (Sartomer) 3
- MPDA 3-methyl-1,5-pentanediol diacrylate (manufactured by Sartomer)
- DVE3 Triethylene glycol divinyl ether (manufactured by BASF)
- THFA Tetrahydrofurfuryl acrylate (Sartomer)
- ACMO Acryloyl morpholine (KJ Chemicals Co., Ltd.)
- VEEA 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl acrylate (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
- UV-12 FLORSTAB UV12, nitroso polymerization inhibitor, tris (N-nitroso-N
- Cyan millbase- Pigment C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (Cyan pigment, manufactured by Clariant): 20 parts Dispersant: Solsperse 32000 (polymer dispersant manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.): 5 parts Monofunctional monomer: 2-phenoxyethyl acrylate : 75 parts
- the image is sticky
- the above ink was discharged onto the substrate using a commercially available ink jet recording apparatus having a piezo ink discharge head (Fuji Film Co., Ltd., LuxelJet (registered trademark) UV 3600 GT / XT: trade name) to form an ink film .
- the ink could be discharged without any problem.
- the ink film formed on the substrate was irradiated with UV light to form a 100% solid image (hereinafter simply referred to as "image") on the substrate.
- image 100% solid image
- a PVC sheet (“AVERY (registered trademark) 400 GLOSS WHITE PERMANENT” manufactured by Avery Dennison) was used. Irradiation of UV light In the examples (Example and Comparative Example) other than Example 21, using a metal halide lamp (ozone-less metal halide lamp MAN 250 L), the exposure intensity is 2.0 W / cm 2 and the exposure energy is 1000 mJ / cm 2 . In Example 21, the experiment was performed using an experimental 385 nm UV-LED irradiator (manufactured by CCS Co., Ltd.) under the conditions of an exposure energy of 300 mJ / cm 2 .
- test paper (Model C2, manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) is overlaid on the image of the substrate with an image, and then the entire surface of the image is rubbed 20 times while applying a load of 20 N from the top of the test paper The test paper was removed from the material. Next, the test paper was visually observed and the tackiness of the image was evaluated according to the following evaluation criteria.
- ⁇ E is 0 or more and less than 0.4, and yellowing of the image is extremely suppressed. 4: ⁇ E is 0.4 or more and less than 1.6, and yellowing of the image is suppressed. 3: ⁇ E is 1.6 or more and less than 3.2, and yellowing of the image is suppressed to a practically acceptable level. 2: ⁇ E was 3.2 or more and less than 4.8, and yellowing of the image was out of the practically acceptable range. 1: ⁇ E was 4.8 or more, and yellowing of the image was remarkable.
- An image-formed substrate was prepared in the same manner as the evaluation of image tackiness, and the blocking resistance of the image on the prepared image-formed substrate was evaluated.
- the obtained substrate with an image was cut into a size of 20 mm ⁇ 20 mm, and used as an evaluation sample. Two evaluation samples were prepared.
- Gloss 25GU Gloss Unit
- Gloss 20GU or more and less than 25GU 3 Gloss 15GU or more and less than 20GU 2: Gloss 10GU or more and less than 15GU 1: Gloss 10GU
- (1) means a structural unit (1) containing an amine structure having an ⁇ hydrogen atom
- (2) means a structural unit (2) containing at least one selected from the group consisting of an alkylthio group, an alkylene thioalkylene group, and a mercapto group
- (3) means a structural unit (3) containing at least one selected from the group consisting of a fluorinated hydrocarbon group, a polysiloxane group, and a hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms
- (4) means a structural unit (4) other than the structural units (1) to (3).
- Example 21 is an example in which irradiation of UV light was performed using a UV-LED irradiator, and examples (examples and comparative examples) other than Example 21 were UV light using a metal halide lamp. It is an example which performed irradiation of.
- the specific structures of the structural units (1) to (4) in each example and each comparative example are as follows.
- a structure (4-X) containing an amine structure having no ⁇ hydrogen atom, and a structure containing neither a fluorinated hydrocarbon group, a polysiloxane group nor a hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms (4- Y) and structure (4-Z) were classified into structural unit (4).
- the C C value (mmol / g) means the amount of ethylenically unsaturated bonds in the resin (ie, the number of millimoles of ethylenically unsaturated bonds per gram of resin).
- an ink containing a specific resin containing at least one selected from the group consisting of hydrocarbon groups having 12 or more carbon atoms tackiness and yellowing are suppressed in the formed image.
- the images formed in each example were also excellent in blocking resistance and gloss.
- Comparative Examples 1 and 2 in which Comparative Resins containing no amine structure having an ⁇ hydrogen atom were used, the image tackiness was deteriorated.
- Comparative Example 3 in which a comparative resin containing none of an alkylthio group, an alkylenethioalkylene group, and a mercapto group, yellowing of the image was aggravated.
- Comparative Examples 4 to 6 in which comparative resins containing neither a fluorohydrocarbon group, a polysiloxane group nor a hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms were used, the tackiness of the image was deteriorated.
- Examples 1 to 18 and 21 to 26 when the specific resin contains an alkylthio group (Examples 1 to 18 and 21 to 26), yellowing of the image is observed. Is more suppressed. Furthermore, for example, according to the comparison between Example 1 and Example 8, yellowing of the image is more suppressed when the specific resin contains an alkylthio group as an end group of the main chain (Example 1). I understand.
- the amine structure having an ⁇ hydrogen atom has three carbon atoms per nitrogen atom.
- the above three carbon atoms are each independently a carbon atom in a methyl group, a primary carbon atom, or a secondary carbon atom It can be seen that image tackiness is more suppressed if all two carbon atoms are not carbon atoms in the methyl group (Examples 1, 4, 15 and 16).
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Abstract
α水素原子を有するアミン構造と、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種と、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種と、を含む樹脂、単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも一方、及び、光重合開始剤を含有する光硬化性インク組成物、並びに、画像形成方法。
Description
本開示は、光硬化性インク組成物、及び、画像形成方法に関する。
従来より、紫外線等の活性エネルギー線(以下、「光」とも称する)によって硬化する性質(即ち、光硬化性)を有するインク組成物が知られている。
例えば、硬化感度が良好で、耐擦過性、ブロッキング性に優れ、表面のべとつきが抑制され、表面硬化性が向上した画像を形成しうるインク組成物として、フッ素置換炭化水素基、シロキサン骨格、及び長鎖アルキル基からなる群より選択される構造と、ラジカル重合性基と、三級アミン構造と、を含むポリマーを含有するインク組成物が知られている(例えば、特開2009-209352号公報参照)。
また、長期に保存しても吐出安定性に優れ、感度が高く、硬化して得られた画像は、柔軟性に優れ、基材との密着性に優れ、且つ表面硬度が高いインク組成物として、(A)酸性基を2以上又は塩基性基を2以上有するポリマー、(B)(A)ポリマーが有する酸性基又は塩基性基と対塩を形成しうる置換基を有する重合性モノマー、(C)光重合開始剤、及び(D)(B)重合性モノマーとは構造の異なる重合性モノマーを含む活性放射線硬化性インク組成物が知られている(例えば、特開2011-225848号公報参照)。
例えば、硬化感度が良好で、耐擦過性、ブロッキング性に優れ、表面のべとつきが抑制され、表面硬化性が向上した画像を形成しうるインク組成物として、フッ素置換炭化水素基、シロキサン骨格、及び長鎖アルキル基からなる群より選択される構造と、ラジカル重合性基と、三級アミン構造と、を含むポリマーを含有するインク組成物が知られている(例えば、特開2009-209352号公報参照)。
また、長期に保存しても吐出安定性に優れ、感度が高く、硬化して得られた画像は、柔軟性に優れ、基材との密着性に優れ、且つ表面硬度が高いインク組成物として、(A)酸性基を2以上又は塩基性基を2以上有するポリマー、(B)(A)ポリマーが有する酸性基又は塩基性基と対塩を形成しうる置換基を有する重合性モノマー、(C)光重合開始剤、及び(D)(B)重合性モノマーとは構造の異なる重合性モノマーを含む活性放射線硬化性インク組成物が知られている(例えば、特開2011-225848号公報参照)。
ところで、べたつきが抑制された画像を形成できるインク組成物を用いて形成された画像に対し、黄変をより抑制することが求められる場合がある。
本開示における課題は、べたつき及び黄変が抑制された画像を形成できる光硬化性インク組成物及び画像形成方法を提供することである。
上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1> α水素原子を有するアミン構造と、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種と、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種と、を含む樹脂、
単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも一方、並びに、
光重合開始剤を含有する光硬化性インク組成物。
<2> 樹脂が、
α水素原子を有するアミン構造を含む構造単位(1)と、
アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(2)と、
フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(3)と、
を含む<1>に記載の光硬化性インク組成物。
<3> 樹脂が、アルキルチオ基を含む<1>又は<2>に記載の光硬化性インク組成物。
<4> 樹脂が、主鎖の末端基としてのアルキルチオ基を含む<1>~<3>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<5> 樹脂が、(メタ)アクリル樹脂である<1>~<4>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<6> 樹脂が、下記構造単位(1A)及び下記構造単位(3A)を含む<1>~<5>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<1> α水素原子を有するアミン構造と、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種と、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種と、を含む樹脂、
単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも一方、並びに、
光重合開始剤を含有する光硬化性インク組成物。
<2> 樹脂が、
α水素原子を有するアミン構造を含む構造単位(1)と、
アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(2)と、
フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(3)と、
を含む<1>に記載の光硬化性インク組成物。
<3> 樹脂が、アルキルチオ基を含む<1>又は<2>に記載の光硬化性インク組成物。
<4> 樹脂が、主鎖の末端基としてのアルキルチオ基を含む<1>~<3>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<5> 樹脂が、(メタ)アクリル樹脂である<1>~<4>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<6> 樹脂が、下記構造単位(1A)及び下記構造単位(3A)を含む<1>~<5>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
構造単位(1A)中、R11は、水素原子又はメチル基を表し、R12、R13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表し、L11は、連結基を表し、2つの*は、それぞれ結合位置を表す。R12とL11とは互いに連結して環を形成してもよく、R12とR13とは互いに連結して環を形成してもよい。
構造単位(3A)中、R31は、水素原子又はメチル基を表し、L31は、単結合又は連結基を表し、X31は、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基を含む1価の基、又は炭素数12以上の炭化水素基を表し、2つの*は、それぞれ結合位置を表す。
構造単位(3A)中、R31は、水素原子又はメチル基を表し、L31は、単結合又は連結基を表し、X31は、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基を含む1価の基、又は炭素数12以上の炭化水素基を表し、2つの*は、それぞれ結合位置を表す。
<7> α水素原子を有するアミン構造は、1つの窒素原子に対して3つの炭素原子が結合している第3級アミン構造であり、
上記3つの炭素原子が、それぞれ独立に、メチル基中の炭素原子、第1級炭素原子、又は第2級炭素原子であり、かつ、上記3つの炭素原子の全てがメチル基中の炭素原子であることはない<1>~<6>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<8> α水素原子を有するアミン構造が、ジメチルアミノアルキル基である<1>~<7>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<9> 樹脂中におけるエチレン性不飽和結合の量が、0mmol/g~1.0mmol/gである<1>~<8>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<10> 樹脂の重量平均分子量が、5000~30000である<1>~<9>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<11> 単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの総含有量が、光硬化性インク組成物の全量に対し、50質量%以上である<1>~<10>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<12> 基材上に、<1>~<11>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物を付与することによりインク膜を形成する工程と、
インク膜に活性エネルギー線を照射してインク膜を硬化させることにより画像を形成する工程と、
を有する画像形成方法。
上記3つの炭素原子が、それぞれ独立に、メチル基中の炭素原子、第1級炭素原子、又は第2級炭素原子であり、かつ、上記3つの炭素原子の全てがメチル基中の炭素原子であることはない<1>~<6>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<8> α水素原子を有するアミン構造が、ジメチルアミノアルキル基である<1>~<7>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<9> 樹脂中におけるエチレン性不飽和結合の量が、0mmol/g~1.0mmol/gである<1>~<8>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<10> 樹脂の重量平均分子量が、5000~30000である<1>~<9>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<11> 単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの総含有量が、光硬化性インク組成物の全量に対し、50質量%以上である<1>~<10>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物。
<12> 基材上に、<1>~<11>のいずれか1つに記載の光硬化性インク組成物を付与することによりインク膜を形成する工程と、
インク膜に活性エネルギー線を照射してインク膜を硬化させることにより画像を形成する工程と、
を有する画像形成方法。
本開示によれば、べたつき及び黄変が抑制された画像を形成できる光硬化性インク組成物及び画像形成方法が提供される。
本明細書において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において、化学式中の「*」は、結合位置を表す。
本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において、化学式中の「*」は、結合位置を表す。
本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、「光」は、γ線、β線、電子線、紫外線、可視光線、赤外線といった活性エネルギー線を包含する概念である。
本明細書では、紫外線を、「UV(Ultra Violet)光」ということがある。
本明細書では、LED(Light Emitting Diode)光源から生じた光を、「LED光」ということがある。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリル樹脂」は、アクリル樹脂及びメタクリル樹脂の両方を包含する概念である。
本明細書において、樹脂における各構成単位の比率を「共重合比」と称することがある。
本明細書における炭化水素基は、特に断りのない限り、分岐を有していてもよいし、環構造を有していてもよい。
本明細書における2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本明細書では、紫外線を、「UV(Ultra Violet)光」ということがある。
本明細書では、LED(Light Emitting Diode)光源から生じた光を、「LED光」ということがある。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリル樹脂」は、アクリル樹脂及びメタクリル樹脂の両方を包含する概念である。
本明細書において、樹脂における各構成単位の比率を「共重合比」と称することがある。
本明細書における炭化水素基は、特に断りのない限り、分岐を有していてもよいし、環構造を有していてもよい。
本明細書における2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
〔光硬化性インク組成物〕
本開示の光硬化性インク組成物(以下、単に「インク」ともいう。)は、
α水素原子を有するアミン構造と、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種と、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種と、を含む樹脂(以下、「特定樹脂」ともいう)、
単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも一方(以下、「特定モノマー」ともいう)、並びに、
光重合開始剤を含有する。
本開示の光硬化性インク組成物(以下、単に「インク」ともいう。)は、
α水素原子を有するアミン構造と、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種と、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種と、を含む樹脂(以下、「特定樹脂」ともいう)、
単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも一方(以下、「特定モノマー」ともいう)、並びに、
光重合開始剤を含有する。
本開示のインクによれば、べたつき及び黄変が抑制された画像を形成できる。
かかる効果が奏される理由は以下のように推測される。但し、本開示のインクは、以下の理由によって限定されることはない。
かかる効果が奏される理由は以下のように推測される。但し、本開示のインクは、以下の理由によって限定されることはない。
一般に、ラジカル重合性モノマー及び光重合開始剤を含有する光硬化性のインクを用いた画像形成では、基材上にインクを付与してインク膜(即ち、硬化前の画像。以下同じ。)を形成し、得られたインク膜を硬化させることによって画像を形成する。ここで、インク膜の硬化は、インク膜に光を照射することにより、インク膜中のラジカル重合性モノマーをラジカル重合させることによって行われる。
しかし、上述の画像形成によって得られた画像において、べたつきが発生する場合がある。この理由は、酸素によるラジカル重合阻害の影響を受け易い、インク膜の表面近傍(詳細には、インク膜の表面及び/又はインク膜の表面の近傍。以下同じ。)において、ラジカル重合性モノマーのラジカル重合の進行が不十分となる場合があるためと考えられる。
しかし、上述の画像形成によって得られた画像において、べたつきが発生する場合がある。この理由は、酸素によるラジカル重合阻害の影響を受け易い、インク膜の表面近傍(詳細には、インク膜の表面及び/又はインク膜の表面の近傍。以下同じ。)において、ラジカル重合性モノマーのラジカル重合の進行が不十分となる場合があるためと考えられる。
上述した画像のべたつきに関し、特定樹脂を含む本開示のインクによれば、べたつきが抑制された画像を形成できる。
この理由は、特定樹脂中のα水素原子を有するアミン構造が、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能を有し、かつ、特定樹脂中の、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種が、特定樹脂をインク膜の表面近傍に偏在させる機能を有するためと考えられる。詳細には、本開示のインクを基材上に付与してインク膜を形成した場合、形成されたインク膜の表面近傍(即ち、酸素によるラジカル重合阻害の影響を受け易い場所)に、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能を有する特定樹脂が偏在すると考えられる。これにより、インク膜に光を照射してインク膜中の特定モノマーをラジカル重合させる際、インク膜の表面近傍における、酸素によるラジカル重合阻害が効果的に抑制され、その結果、べたつきが抑制された画像が形成されると考えられる。
この理由は、特定樹脂中のα水素原子を有するアミン構造が、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能を有し、かつ、特定樹脂中の、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種が、特定樹脂をインク膜の表面近傍に偏在させる機能を有するためと考えられる。詳細には、本開示のインクを基材上に付与してインク膜を形成した場合、形成されたインク膜の表面近傍(即ち、酸素によるラジカル重合阻害の影響を受け易い場所)に、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能を有する特定樹脂が偏在すると考えられる。これにより、インク膜に光を照射してインク膜中の特定モノマーをラジカル重合させる際、インク膜の表面近傍における、酸素によるラジカル重合阻害が効果的に抑制され、その結果、べたつきが抑制された画像が形成されると考えられる。
一方、樹脂がインク膜の表面近傍に偏在する場合、この表面近傍に存在する過酸化物によって樹脂が酸化され、画像の黄変が生じる場合がある。
画像の黄変に関し、特定樹脂を含む本開示のインクによれば、黄変が抑制された画像を形成できる。
この理由は、特定樹脂に含まれる、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種が、過酸化物を分解する機能を有し、ひいては画像の黄変を抑制する機能を有するためと考えられる。
画像の黄変に関し、特定樹脂を含む本開示のインクによれば、黄変が抑制された画像を形成できる。
この理由は、特定樹脂に含まれる、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種が、過酸化物を分解する機能を有し、ひいては画像の黄変を抑制する機能を有するためと考えられる。
以上の理由により、本開示のインクによれば、べたつき及び黄変が抑制された画像を形成できると考えられる。
また、本開示のインクによれば、形成された画像のブロッキングも抑制される。画像のブロッキングが抑制される理由としては、画像のべたつきが抑制される理由と同様の理由が考えられる。
<特定樹脂>
本開示のインクは、特定樹脂を少なくとも1種含有する。
特定樹脂は、α水素原子を有するアミン構造と;アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種と;フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種と;を含む。
本開示のインクは、特定樹脂を少なくとも1種含有する。
特定樹脂は、α水素原子を有するアミン構造と;アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種と;フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種と;を含む。
特定樹脂の種類には特に限定はないが、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂(ウレタンウレア樹脂を含む)、ウレア樹脂、等が挙げられる。
ここで、(メタ)アクリル樹脂とは、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を含む樹脂を意味する。
ウレタン樹脂は、ウレタン結合を含む樹脂を意味する。
ウレタンウレア樹脂は、ウレタン結合及びウレア結合を含む樹脂を意味する。
ウレア樹脂は、ウレア結合を含む樹脂を意味する。
ここで、(メタ)アクリル樹脂とは、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を含む樹脂を意味する。
ウレタン樹脂は、ウレタン結合を含む樹脂を意味する。
ウレタンウレア樹脂は、ウレタン結合及びウレア結合を含む樹脂を意味する。
ウレア樹脂は、ウレア結合を含む樹脂を意味する。
本明細書において、化合物Xに由来する構造単位とは、原料(以下、「原料モノマー」ともいう)のうちの一つとして化合物Xを用いて特定樹脂を製造した場合において、化合物Xから形成された構造単位を意味する。
画像のべたつきをより抑制する観点から、特定樹脂として、好ましくは(メタ)アクリル樹脂であり、より好ましくは、後述する構造単位(1A)及び構造単位(3A)を含む樹脂である。
(α水素原子を有するアミン構造)
特定樹脂は、α水素原子を有するアミン構造を少なくとも1種含む。
α水素原子を有するアミン構造は、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能を有する。
α水素原子を有するアミン構造において、α水素原子とは、上記アミン構造中の窒素原子に対してα位に位置する炭素原子(以下、「α炭素原子」ともいう)に結合している水素原子を意味する。
特定樹脂は、α水素原子を有するアミン構造を少なくとも1種含む。
α水素原子を有するアミン構造は、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能を有する。
α水素原子を有するアミン構造において、α水素原子とは、上記アミン構造中の窒素原子に対してα位に位置する炭素原子(以下、「α炭素原子」ともいう)に結合している水素原子を意味する。
α水素原子を有するアミン構造は、α水素原子を有すること以外には特に限定はなく、第1級アミン構造であってもよいし、第2級アミン構造であってもよいし、第3級アミン構造であってもよい。
ここで、第1級アミン構造は、1つの窒素原子に対して1つの炭素原子及び2つの水素原子が結合しているアミン構造を意味し、第2級アミン構造は、1つの窒素原子に対して2つの炭素原子及び1つの水素原子が結合しているアミン構造を意味し、第3級アミン構造は、1つの窒素原子に対して3つの炭素原子が結合しているアミン構造を意味する。
α水素原子を有するアミン構造としては、画像のべたつきをより抑制する観点から、第2級アミン構造又は第3級アミン構造であることが好ましく、第3級アミン構造であることが特に好ましい。
特に、α水素原子を有するアミン構造が第3級アミン構造である場合には、N-Oラジカルの形成が抑制され、これにより、α水素原子を有するアミン構造の機能(即ち、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能)がより効果的に発揮され、その結果、画像のべたつきが顕著に抑制される。
ここで、第1級アミン構造は、1つの窒素原子に対して1つの炭素原子及び2つの水素原子が結合しているアミン構造を意味し、第2級アミン構造は、1つの窒素原子に対して2つの炭素原子及び1つの水素原子が結合しているアミン構造を意味し、第3級アミン構造は、1つの窒素原子に対して3つの炭素原子が結合しているアミン構造を意味する。
α水素原子を有するアミン構造としては、画像のべたつきをより抑制する観点から、第2級アミン構造又は第3級アミン構造であることが好ましく、第3級アミン構造であることが特に好ましい。
特に、α水素原子を有するアミン構造が第3級アミン構造である場合には、N-Oラジカルの形成が抑制され、これにより、α水素原子を有するアミン構造の機能(即ち、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能)がより効果的に発揮され、その結果、画像のべたつきが顕著に抑制される。
α水素原子を有するアミン構造としては、下記アミン構造(A)が好ましい。
アミン構造(A)中、R12、R13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表し、L11は、連結基を表し、*は、結合位置を表す。
R12とL11とは互いに連結して環を形成してもよく、R12とR13とは互いに連結して環を形成してもよい。
R12とL11とは互いに連結して環を形成してもよく、R12とR13とは互いに連結して環を形成してもよい。
アミン構造(A)中において、符号「H」で示した水素原子が、α水素原子である。
言うまでもないが、構造(A)中には、符号「H」で示した水素原子以外のα水素原子を有していてもよい。
言うまでもないが、構造(A)中には、符号「H」で示した水素原子以外のα水素原子を有していてもよい。
アミン構造(A)中、R12、R13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表す。
R12、R13及びR14における上記炭化水素基の炭素数としては、それぞれ独立に、1~11が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が特に好ましい。
R12、R13及びR14における上記炭化水素基の炭素数としては、それぞれ独立に、1~11が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が特に好ましい。
R12、R13及びR14における上記炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基、等が挙げられ、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
R12、R13及びR14における上記炭化水素基は、置換されていてもよい。この場合の置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基、等が挙げられる。
R13及びR14としては、画像のべたつきをより抑制する観点から、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基が好ましく、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基がより好ましく、水素原子又はメチル基が更に好ましい。
R13及びR14としては、画像のべたつきを更に抑制する観点から、いずれも水素原子であることが特に好ましい。R13及びR14としての水素原子は、いずれもα水素原子である。このため、R13及びR14がいずれも水素原子である場合には、アミン構造(A)が有するα水素原子の数が多いことにより、アミン構造(A)の機能(即ち、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能)がより効果的に発揮される。従って、この場合には、画像のべたつきが顕著に抑制される。
R12としては、画像のべたつきをより抑制する観点から、炭化水素基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基がより好ましく、炭素数1~3のアルキル基が更に好ましく、メチル基又はエチル基が更に好ましく、メチル基が特に好ましい。
R12が炭化水素基(より好ましい態様は上述のとおり)である場合には、R12が水素原子である場合と比較して、画像のべたつきが抑制される。この理由は、R12が炭化水素基(より好ましい態様は上述のとおり)である場合には、N-Oラジカルの形成が抑制され、その結果、アミン構造(A)の機能(即ち、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能)がより効果的に発揮されるためと考えられる。
R12が炭化水素基(より好ましい態様は上述のとおり)である場合には、R12が水素原子である場合と比較して、画像のべたつきが抑制される。この理由は、R12が炭化水素基(より好ましい態様は上述のとおり)である場合には、N-Oラジカルの形成が抑制され、その結果、アミン構造(A)の機能(即ち、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能)がより効果的に発揮されるためと考えられる。
アミン構造(A)中、L11は、連結基を表す。
L11で表される連結基としては、炭素数1~11(より好ましくは炭素数2~11、更に好ましくは炭素数2~8)の2価の炭化水素基が好ましい。
上記2価の炭化水素基は、ヒドロキシ基、アルコキシ基等の置換基を有していてもよい。
上記2価の炭化水素基としては、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、アルキレンアリーレン基、アルキレンアリーレンアルキレン基、アルキレンカルボニルオキシアルキレン基、アリーレンカルボニルオキシアルキレン基、等が挙げられる。
上記2価の炭化水素基としては、炭素数1~11(より好ましくは炭素数1~6)のアルキレン基が特に好ましい。
L11で表される連結基としては、炭素数1~11(より好ましくは炭素数2~11、更に好ましくは炭素数2~8)の2価の炭化水素基が好ましい。
上記2価の炭化水素基は、ヒドロキシ基、アルコキシ基等の置換基を有していてもよい。
上記2価の炭化水素基としては、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、アルキレンアリーレン基、アルキレンアリーレンアルキレン基、アルキレンカルボニルオキシアルキレン基、アリーレンカルボニルオキシアルキレン基、等が挙げられる。
上記2価の炭化水素基としては、炭素数1~11(より好ましくは炭素数1~6)のアルキレン基が特に好ましい。
(α水素原子を有するアミン構造を含む構造単位(1))
特定樹脂は、α水素原子を有するアミン構造を含む構造単位(1)を少なくとも1種含むことが好ましい。
構造単位(1)としては、ビニルモノマー(例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、等)に由来する構造単位、ジオール化合物に由来する構造単位、ジアミン化合物に由来する構造単位、ジイソシアネート化合物に由来する構造単位、等が挙げられる。
ここで、(メタ)アクリル酸エステルは、(メタ)アクリル樹脂の原料であり、ジイソシアネート化合物は、ウレタン樹脂又はウレア樹脂の原料であり、ジオール化合物は、ウレタン樹脂の原料であり、ジアミン化合物は、ウレア樹脂の原料である。
特定樹脂は、α水素原子を有するアミン構造を含む構造単位(1)を少なくとも1種含むことが好ましい。
構造単位(1)としては、ビニルモノマー(例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、等)に由来する構造単位、ジオール化合物に由来する構造単位、ジアミン化合物に由来する構造単位、ジイソシアネート化合物に由来する構造単位、等が挙げられる。
ここで、(メタ)アクリル酸エステルは、(メタ)アクリル樹脂の原料であり、ジイソシアネート化合物は、ウレタン樹脂又はウレア樹脂の原料であり、ジオール化合物は、ウレタン樹脂の原料であり、ジアミン化合物は、ウレア樹脂の原料である。
構造単位(1)としては、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位が好ましく、下記構造単位(1A)がより好ましい。
構造単位(1A)中、R11は、水素原子又はメチル基を表し、R12、R13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表し、L11は、連結基を表し、2つの*は、それぞれ結合位置を表す。R12とL11とは互いに連結して環を形成してもよく、R12とR13とは互いに連結して環を形成してもよい。
構造単位(1A)中、R11は、水素原子又はメチル基を表し、メチル基であることが好ましい。
構造単位(1A)中、R12、R13、R14及びL11は、それぞれ、アミン構造(A)中のR12、R13、R14及びL11と同義であり、好ましい態様も同様である。
α水素原子を有するアミン構造を含む構造単位(1)の具体例については、後述の実施例における、構造単位(1-1)~(1-6)及び(1-a)が挙げられる。
構造単位(1-1)~(1-6)は、構造単位(1A)の具体例である。
構造単位(1-a)は、ジオール化合物に由来する構造単位の具体例である。
構造単位(1-1)~(1-6)は、構造単位(1A)の具体例である。
構造単位(1-a)は、ジオール化合物に由来する構造単位の具体例である。
構造単位(1)の具体例としては、実施例における例以外にも、以下の構造単位も挙げられる。
α水素原子を有するアミン構造の好ましい態様は、1つの窒素原子に対して3つの炭素原子が結合している第3級アミン構造を有し、上記3つの炭素原子が、それぞれ独立に、メチル基中の炭素原子、第1級炭素原子、又は第2級炭素原子である(但し、上記3つの炭素原子の全てがメチル基中の炭素原子であることはない)態様である。以下、この態様のα水素原子を有するアミン構造を、「第3級非ヒンダードアミン構造X」ともいう。
第3級非ヒンダードアミン構造Xは、1つの窒素原子に対して少なくとも1つの第3級炭素原子が結合している第3級アミン構造(例えば、α水素原子を有する第3級ヒンダードアミン構造)と比較して、アミン構造が有するα水素原子の数が多いため、画像のべたつきをより抑制できる。
ここで、α水素原子を有する第3級ヒンダードアミン構造としては、例えば以下の構造(HA1)が挙げられる。
第3級非ヒンダードアミン構造Xは、1つの窒素原子に対して少なくとも1つの第3級炭素原子が結合している第3級アミン構造(例えば、α水素原子を有する第3級ヒンダードアミン構造)と比較して、アミン構造が有するα水素原子の数が多いため、画像のべたつきをより抑制できる。
ここで、α水素原子を有する第3級ヒンダードアミン構造としては、例えば以下の構造(HA1)が挙げられる。
構造(HA1)において、4つの*は、いずれも結合位置を表す。
構造(HA1)では、窒素原子に第3級炭素原子が2つ結合している。第3級炭素原子には水素原子が結合しない。このため、構造(HA1)は、非ヒンダードアミン構造Xと比較して、α水素原子の数が少ない。
構造(HA1)では、窒素原子に第3級炭素原子が2つ結合している。第3級炭素原子には水素原子が結合しない。このため、構造(HA1)は、非ヒンダードアミン構造Xと比較して、α水素原子の数が少ない。
画像のべたつきを更に抑制する観点から、α水素原子を有するアミン構造としては、ジアルキルアミノアルキル基が好ましく、ジメチルアミノアルキル基が特に好ましい。
ジメチルアミノアルキル基における2つのメチル基は、それぞれ、α水素原子を3個ずつ含むので、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する効果が極めて高い。従って、α水素原子を有するアミン構造がジメチルアミノアルキル基であると、画像のべたつきが顕著に抑制される。
ジメチルアミノアルキル基における2つのメチル基は、それぞれ、α水素原子を3個ずつ含むので、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する効果が極めて高い。従って、α水素原子を有するアミン構造がジメチルアミノアルキル基であると、画像のべたつきが顕著に抑制される。
ジメチルアミノアルキル基の炭素数には特に制限はないが、3~13が好ましく、4~13がより好ましく、4~10が特に好ましい。
α水素原子を有するアミン構造が有するα水素原子の数は、好ましくは2~8であり、より好ましくは3~8であり、更に好ましくは4~8であり、特に好ましくは6~8である。
(アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、メルカプト基)
特定樹脂は、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む。
アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種の構造中に含まれる硫黄原子(-S-)は、過酸化物を分解する機能を有し、ひいては画像の黄変を抑制する機能を有する。
特定樹脂は、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む。
アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種の構造中に含まれる硫黄原子(-S-)は、過酸化物を分解する機能を有し、ひいては画像の黄変を抑制する機能を有する。
画像の黄変をより抑制する観点から、特定樹脂は、アルキルチオ基を含むこと(即ち、主鎖又は側鎖の末端基としてのアルキルチオ基を含むこと)が好ましく、主鎖の末端基としてのアルキルチオ基を含むことがより好ましい。
アルキルチオ基は1価の基であり、特定樹脂の主鎖又は側鎖の末端に位置することから、特定樹脂の主鎖中又は側鎖中に位置するアルキレンチオアルキレン基と比較して、運動性が高い。このため、アルキルチオ基は、アルキレンチオアルキレン基と比較して、過酸化物を分解して画像の黄変を抑制する機能に優れる。アルキルチオ基の中でも、主鎖の末端基としてのアルキルチオ基は、特に運動性が高いので、過酸化物を分解して画像の黄変を抑制する機能に特に優れる。
また、アルキルチオ基は、メルカプト基と比較して硫黄原子上の電子が豊富であるため、過酸化物によって酸化されやすい。このため、アルキルチオ基は、メルカプト基と比較して、過酸化物を分解して画像の黄変を抑制する機能に優れる。
アルキルチオ基は1価の基であり、特定樹脂の主鎖又は側鎖の末端に位置することから、特定樹脂の主鎖中又は側鎖中に位置するアルキレンチオアルキレン基と比較して、運動性が高い。このため、アルキルチオ基は、アルキレンチオアルキレン基と比較して、過酸化物を分解して画像の黄変を抑制する機能に優れる。アルキルチオ基の中でも、主鎖の末端基としてのアルキルチオ基は、特に運動性が高いので、過酸化物を分解して画像の黄変を抑制する機能に特に優れる。
また、アルキルチオ基は、メルカプト基と比較して硫黄原子上の電子が豊富であるため、過酸化物によって酸化されやすい。このため、アルキルチオ基は、メルカプト基と比較して、過酸化物を分解して画像の黄変を抑制する機能に優れる。
アルキルチオ基の炭素数は、画像の黄変をより抑制する観点から、1~30であることが好ましく、1~20であることがより好ましく、6~20であることが更に好ましく、10~20であることが特に好ましい。
アルキレンチオアルキレン基の炭素数は、画像の黄変をより抑制する観点から、2~20であることが好ましく、2~10であることがより好ましい。
アルキレンチオアルキレン基の炭素数は、画像の黄変をより抑制する観点から、2~20であることが好ましく、2~10であることがより好ましい。
(アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(2))
特定樹脂は、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(2)を、少なくとも1種含むことが好ましい。
構造単位(2)としては、アルキルチオ基(好ましい炭素数は前述のとおり)、アルキレンチオアルキレン基(好ましい炭素数は前述のとおり)、オキシアルキレンチオアルキレンオキシ基(好ましい炭素数は2~20、より好ましい炭素数は2~10)、メルカプト基、メルカプトアルキル基(好ましい炭素数は1~10)、メルカプトアルキルアミノ基(好ましい炭素数は1~10)、等が挙げられる。
また、構造単位(2)としては、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含むビニルモノマー(例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、等)に由来する構造単位も挙げられる。
特定樹脂は、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(2)を、少なくとも1種含むことが好ましい。
構造単位(2)としては、アルキルチオ基(好ましい炭素数は前述のとおり)、アルキレンチオアルキレン基(好ましい炭素数は前述のとおり)、オキシアルキレンチオアルキレンオキシ基(好ましい炭素数は2~20、より好ましい炭素数は2~10)、メルカプト基、メルカプトアルキル基(好ましい炭素数は1~10)、メルカプトアルキルアミノ基(好ましい炭素数は1~10)、等が挙げられる。
また、構造単位(2)としては、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含むビニルモノマー(例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、等)に由来する構造単位も挙げられる。
アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(2)としては、画像の黄変をより抑制する観点から、アルキルチオ基(好ましい炭素数は前述のとおり)が好ましく、特定樹脂の主鎖の末端基としてのアルキルチオ基(好ましい炭素数は前述のとおり)が特に好ましい。
構造単位(2)の具体例については、後述の実施例における、構造単位(2-1)、(2-2)、(2-3)、(2-a)、及び(2-b)が挙げられる。
構造単位(2-1)及び(2-2)は、アルキルチオ基であり、
構造単位(2-3)は、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位であり、
構造単位(2-a)は、オキシアルキレンチオアルキレンオキシ基であり、
構造単位(2-b)は、メルカプトアルキルアミノ基である。
構造単位(2-1)及び(2-2)は、アルキルチオ基であり、
構造単位(2-3)は、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位であり、
構造単位(2-a)は、オキシアルキレンチオアルキレンオキシ基であり、
構造単位(2-b)は、メルカプトアルキルアミノ基である。
構造単位(2)の具体例としては、実施例における例以外にも、以下の構造単位も挙げられる。
(フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、炭素数12以上の炭化水素基)
特定樹脂は、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む。
これらの基は、特定樹脂をインク膜の表面近傍に偏在させる機能を有する。従って、特定樹脂が、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含むことにより、α水素原子を有するアミン構造の機能(即ち、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能)と、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種の機能(即ち、過酸化物の分解によって画像の黄変を抑制する機能)と、が効果的に発揮される。
特定樹脂は、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む。
これらの基は、特定樹脂をインク膜の表面近傍に偏在させる機能を有する。従って、特定樹脂が、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含むことにより、α水素原子を有するアミン構造の機能(即ち、酸素によるラジカル重合阻害を抑制する機能)と、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種の機能(即ち、過酸化物の分解によって画像の黄変を抑制する機能)と、が効果的に発揮される。
フッ化炭化水素基とは、少なくとも1個のフッ素原子によって置換された炭化水素基を意味する。
フッ化炭化水素基としては、フッ化アルキル基、フッ化アルケニル基、フッ化アリール基等が挙げられる。
フッ化炭化水素基としては、フッ化アルキル基が好ましく、パーフルオロアルキル基が特に好ましい。
フッ化炭化水素基のフッ素数としては、6以上が好ましく、8以上がより好ましい。
フッ化炭化水素基のフッ素数の上限は特に制限はないが、上限として、例えば40が挙げられる。
フッ化炭化水素基の炭素数としては、3以上が好ましく、4以上がより好ましい。
フッ化炭化水素基の炭素数の上限は特に制限はないが、上限として、例えば20が挙げられる。
フッ化炭化水素基としては、フッ化アルキル基、フッ化アルケニル基、フッ化アリール基等が挙げられる。
フッ化炭化水素基としては、フッ化アルキル基が好ましく、パーフルオロアルキル基が特に好ましい。
フッ化炭化水素基のフッ素数としては、6以上が好ましく、8以上がより好ましい。
フッ化炭化水素基のフッ素数の上限は特に制限はないが、上限として、例えば40が挙げられる。
フッ化炭化水素基の炭素数としては、3以上が好ましく、4以上がより好ましい。
フッ化炭化水素基の炭素数の上限は特に制限はないが、上限として、例えば20が挙げられる。
炭素数12以上の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基、等が挙げられる。炭素数12以上の炭化水素基としては、アルキル基が特に好ましい。
炭素数12以上の炭化水素基における炭素数は、14以上が好ましく、16以上がより好ましい。
炭素数12以上の炭化水素基における炭素数の上限には特に制限はないが、上限として、例えば30が挙げられる。
炭素数12以上の炭化水素基における炭素数は、14以上が好ましく、16以上がより好ましい。
炭素数12以上の炭化水素基における炭素数の上限には特に制限はないが、上限として、例えば30が挙げられる。
ポリシロキサン基とは、Si-O結合の繰り返しを含む2価の基を意味する。
特定樹脂は、ポリシロキサン基を含む1価の基を含むことがより好ましい。
ポリシロキサン基を含む1価の基としては、下記基(P)が挙げられる。
特定樹脂は、ポリシロキサン基を含む1価の基を含むことがより好ましい。
ポリシロキサン基を含む1価の基としては、下記基(P)が挙げられる。
基(P)中、RP1及びRP2は、それぞれ独立に、炭素数1~6の炭化水素基又は下記基(Z)を表し、RP3~RP5は、それぞれ独立に、炭素数1~6の炭化水素基を表し、xは、1~100の整数を表し、*は、結合位置を表す。
xが2以上の整数である場合、複数存在するRP1は、同一であっても異なっていてもよく、複数存在するRP2は、同一であっても異なっていてもよい。
基(P)中、Si-O結合(即ち、シロキサン結合)の数は、2以上である。
xが2以上の整数である場合、複数存在するRP1は、同一であっても異なっていてもよく、複数存在するRP2は、同一であっても異なっていてもよい。
基(P)中、Si-O結合(即ち、シロキサン結合)の数は、2以上である。
基(Z)中、RZ1~RZ5は、それぞれ独立に、炭素数1~6の炭化水素基を表し、zは、0~100の整数を表し、*は、結合位置を表す。
zが2以上の整数である場合、複数存在するRZ1は、同一であっても異なっていてもよく、複数存在するRZ2は、同一であっても異なっていてもよい。
zが2以上の整数である場合、複数存在するRZ1は、同一であっても異なっていてもよく、複数存在するRZ2は、同一であっても異なっていてもよい。
基(P)中のxとしては、1~50の整数が好ましく、1~20の整数がより好ましく、1~10の整数が特に好ましい。
基(P)中、RP1~RP5における炭素数1~6の炭化水素基としては、それぞれ独立に、メチル基、エチル基又はフェニル基が好ましく、メチル基又はフェニル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
基(P)中、RP1~RP5における炭素数1~6の炭化水素基としては、それぞれ独立に、メチル基、エチル基又はフェニル基が好ましく、メチル基又はフェニル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
基(Z)中のzとしては、0~50の整数が好ましく、0~20の整数がより好ましく、0~10の整数が特に好ましい。
基(Z)中、RZ1~RZ5における炭素数1~6の炭化水素基としては、それぞれ独立に、メチル基、エチル基又はフェニル基が好ましく、メチル基又はフェニル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
基(Z)中、RZ1~RZ5における炭素数1~6の炭化水素基としては、それぞれ独立に、メチル基、エチル基又はフェニル基が好ましく、メチル基又はフェニル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
(フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(3))
特定樹脂は、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(3)を少なくとも1種含むことが好ましい。
構造単位(3)としては、ビニルモノマー(例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、等)に由来する構造単位、ジオール化合物に由来する構造単位、ジイソシアネート化合物に由来する構造単位、等が挙げられる。
特定樹脂は、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(3)を少なくとも1種含むことが好ましい。
構造単位(3)としては、ビニルモノマー(例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、等)に由来する構造単位、ジオール化合物に由来する構造単位、ジイソシアネート化合物に由来する構造単位、等が挙げられる。
構造単位(3A)中、R31は、水素原子又はメチル基を表し、L31は、単結合又は連結基を表し、X31は、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基を含む1価の基、又は炭素数12以上の炭化水素基を表し、2つの*は、それぞれ結合位置を表す。
X31における、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基を含む1価の基、及び炭素数12以上の炭化水素基の好ましい態様は、それぞれ前述のとおりである。
R31は、水素原子又はメチル基を表し、メチル基が好ましい。
L31で表される連結基の具体例及び好ましい態様は、それぞれ、L11で表される連結基の具体例及び好ましい態様と同様である。
フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(3)の具体例としては、後述の実施例における、構造単位(3-1)~(3-10)及び(3-a)が挙げられる。
構造単位(3-1)~(3-10)は、構造単位(3A)の具体例である。
構造単位(3-a)は、ジオール化合物に由来する構造単位の具体例である。
構造単位(3-1)~(3-10)は、構造単位(3A)の具体例である。
構造単位(3-a)は、ジオール化合物に由来する構造単位の具体例である。
構造単位(3)の具体例としては、実施例における例以外にも、以下の構造単位も挙げられる。
特定樹脂が、上述した構造単位(1)~(3)を含む場合、特定樹脂は、構造単位(1)~(3)以外のその他の構造単位(以下、「構造単位(4)」ともいう)を含んでいてもよい。
構造単位(4)としては、ビニルモノマー(例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、等)に由来する構造単位、ジオール化合物に由来する構造単位、ジアミン化合物に由来する構造単位、ジイソシアネート化合物に由来する構造単位、等が挙げられる。
構造単位(4)としては、ビニルモノマー(例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、等)に由来する構造単位、ジオール化合物に由来する構造単位、ジアミン化合物に由来する構造単位、ジイソシアネート化合物に由来する構造単位、等が挙げられる。
例えば、特定樹脂は、構造単位(4)として、炭素数11以下の炭化水素基を含む(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造を含んでもよい。
炭素数11以下の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基、等が挙げられる。
炭素数11以下の炭化水素基は、置換されていてもよい。この場合の置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基、等が挙げられる。
炭素数11以下の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基、等が挙げられる。
炭素数11以下の炭化水素基は、置換されていてもよい。この場合の置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基、等が挙げられる。
特定樹脂が構造単位(1)~(3)を含む場合、特定樹脂における構造単位(1)~(3)の総含有量は、特定樹脂の全量に対し、30質量%以上が好ましく、50質量%以上が更に好ましく、80質量%以上が特に好ましい。
この場合の構造単位(1)~(3)の総含有量は、特定樹脂の全量に対し、100質量%であってもよい。即ち、特定樹脂が構造単位(4)を含まなくてもよい。
この場合の構造単位(1)~(3)の総含有量は、特定樹脂の全量に対し、100質量%であってもよい。即ち、特定樹脂が構造単位(4)を含まなくてもよい。
特定樹脂は、エチレン性不飽和結合を含んでもよいが、画像の光沢性を向上させる観点から、特定樹脂中におけるエチレン性不飽和結合の量が少ないか、又は、特定樹脂がエチレン性不飽和結合を含まないことが好ましい。この理由は、特定樹脂中におけるエチレン性不飽和結合の量が少ないか、又は、特定樹脂がエチレン性不飽和結合を含まない場合には、インク膜を硬化させて画像を得る際、インク膜の硬化収縮が抑制され、その結果、インク膜の硬化収縮に起因する画像の光沢性の低下が抑制されるためと考えられる。
画像の光沢性をより向上させる観点から、特定樹脂中におけるエチレン性不飽和結合の量は、0mmol/g~2.0mmol/gが好ましく、0mmol/g~1.5mmol/gがより好ましく、0mmol/g~1.0mmol/gが特に好ましい。
ここで、特定樹脂中におけるエチレン性不飽和結合の量は、特定樹脂1g当たりのエチレン性不飽和結合のミリモル数(以下、「C=C価」ともいう)を指す。
ここで、特定樹脂中におけるエチレン性不飽和結合の量は、特定樹脂1g当たりのエチレン性不飽和結合のミリモル数(以下、「C=C価」ともいう)を指す。
特定樹脂の重量平均分子量(Mw)は特に制限はないが、1000~100000であることが好ましく、5000~30000であることがより好ましい。
特定樹脂のMwが1000以上であると、画像の硬度の点で有利である。特定樹脂のMwは、画像の硬度をより向上させる観点から、2000以上がより好ましく、3000以上が更に好ましく、5000以上が特に好ましい。
特定樹脂のMwが100000以下であると、インクの保存安定性の点、及び、インクをインクジェットインクとして用いた場合の吐出安定性(以下、単に「吐出安定性」ともいう)の点で有利である。特定樹脂のMwは、インクの保存安定性及び吐出安定性をより向上させる観点から、50000以下が好ましく、40000以下がより好ましく、30000以下が特に好ましい。
特定樹脂のMwが1000以上であると、画像の硬度の点で有利である。特定樹脂のMwは、画像の硬度をより向上させる観点から、2000以上がより好ましく、3000以上が更に好ましく、5000以上が特に好ましい。
特定樹脂のMwが100000以下であると、インクの保存安定性の点、及び、インクをインクジェットインクとして用いた場合の吐出安定性(以下、単に「吐出安定性」ともいう)の点で有利である。特定樹脂のMwは、インクの保存安定性及び吐出安定性をより向上させる観点から、50000以下が好ましく、40000以下がより好ましく、30000以下が特に好ましい。
本明細書中において、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定された値を指す。但し、分子量が小さいためにGPCでは正確なMwを測定できない化合物については、化合物の化学構造から求められる分子量を、その化合物のMwとして採用する。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定は、測定装置として、HLC(登録商標)-8020GPC(東ソー(株))を用い、カラムとして、TSKgel(登録商標)Super Multipore HZ-H(4.6mmID×15cm、東ソー(株))を3本用い、溶離液として、THF(テトラヒドロフラン)を用いる。また、測定条件としては、試料濃度を0.45質量%、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、及び測定温度を40℃とし、RI検出器を用いて行う。
検量線は、東ソー(株)の「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F-40」、「F-20」、「F-4」、「F-1」、「A-5000」、「A-2500」、「A-1000」、及び「n-プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定は、測定装置として、HLC(登録商標)-8020GPC(東ソー(株))を用い、カラムとして、TSKgel(登録商標)Super Multipore HZ-H(4.6mmID×15cm、東ソー(株))を3本用い、溶離液として、THF(テトラヒドロフラン)を用いる。また、測定条件としては、試料濃度を0.45質量%、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、及び測定温度を40℃とし、RI検出器を用いて行う。
検量線は、東ソー(株)の「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F-40」、「F-20」、「F-4」、「F-1」、「A-5000」、「A-2500」、「A-1000」、及び「n-プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。
特定樹脂のアミン価には特に制限はないが、画像の光沢性の観点から、0.1mmol/g~6.0mmol/gであることがより好ましく、0.5mmol/g~3.5mmol/gであることがより好ましく、1.5mmol/g~3.5mmol/gであることが更に好ましい。
本開示におけるアミン価の測定方法は、以下の方法により測定するものとする。
100mLビーカーに測定する特定樹脂を約0.5g秤量し、秤量値W1(g)を記録する。次いで、テトラヒドロフラン(THF)54mL及び蒸留水6mLの混合液を添加し、秤量した特定樹脂を希釈することによりアミン価測定用試料1を得る。
得られたアミン価測定用試料1に対し、滴定液として0.1N(=0.1mol/L)塩酸水溶液を用いて滴定を行い、当量点までに要した滴定液量をF1(mL)として記録する。滴定において複数の当量点が得られた場合は、最大滴定量での当量点の値を用いる。ここで「最大滴定量F1(mL)」は、特定樹脂に含まれるアミノ基の量に相当する。
アミン価(mmol/g)=0.1(mol/L)×F1(mL)/W1
本開示におけるアミン価の測定方法は、以下の方法により測定するものとする。
100mLビーカーに測定する特定樹脂を約0.5g秤量し、秤量値W1(g)を記録する。次いで、テトラヒドロフラン(THF)54mL及び蒸留水6mLの混合液を添加し、秤量した特定樹脂を希釈することによりアミン価測定用試料1を得る。
得られたアミン価測定用試料1に対し、滴定液として0.1N(=0.1mol/L)塩酸水溶液を用いて滴定を行い、当量点までに要した滴定液量をF1(mL)として記録する。滴定において複数の当量点が得られた場合は、最大滴定量での当量点の値を用いる。ここで「最大滴定量F1(mL)」は、特定樹脂に含まれるアミノ基の量に相当する。
アミン価(mmol/g)=0.1(mol/L)×F1(mL)/W1
特定樹脂の含有量は、インクの全量に対し、0.5質量%~10質量%であることが好ましく、1.0質量%~8.0質量%であることがより好ましい。
特定樹脂の含有量が、インクの全量に対し、0.5質量%以上であると、画像の硬度の点で有利である。画像の硬度をより向上させる観点から、特定樹脂の含有量は、インクの全量に対し、1.0質量%以上がより好ましく、1.5質量%以上が更に好ましく、2.0質量%以上が特に好ましい。
特定樹脂の含有量が、インクの全量に対し、10質量%以下であると、インクの保存安定性及び吐出安定性の点で有利である。インクの保存安定性及び吐出安定性をより向上させる観点から、特定樹脂の含有量は、インクの全量に対し、9.0質量%以下がより好ましく、8.0質量%以下が更に好ましく、7.0質量%以下が特に好ましい。
特定樹脂の含有量が、インクの全量に対し、0.5質量%以上であると、画像の硬度の点で有利である。画像の硬度をより向上させる観点から、特定樹脂の含有量は、インクの全量に対し、1.0質量%以上がより好ましく、1.5質量%以上が更に好ましく、2.0質量%以上が特に好ましい。
特定樹脂の含有量が、インクの全量に対し、10質量%以下であると、インクの保存安定性及び吐出安定性の点で有利である。インクの保存安定性及び吐出安定性をより向上させる観点から、特定樹脂の含有量は、インクの全量に対し、9.0質量%以下がより好ましく、8.0質量%以下が更に好ましく、7.0質量%以下が特に好ましい。
<特定モノマー>
本開示のインクは、特定モノマー(即ち、単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも一方)を含有する。
本開示のインクは、
特定モノマーとして、単官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも1種と二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも1種との両方を含有する態様であってもよいし、
特定モノマーとして単官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも1種を含有し、二官能のラジカル重合性モノマーを含有しない態様であってもよいし、
特定モノマーとして二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも1種を含有し、単官能のラジカル重合性モノマーを含有しない態様であってもよい。
本開示のインクは、特定モノマー(即ち、単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも一方)を含有する。
本開示のインクは、
特定モノマーとして、単官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも1種と二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも1種との両方を含有する態様であってもよいし、
特定モノマーとして単官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも1種を含有し、二官能のラジカル重合性モノマーを含有しない態様であってもよいし、
特定モノマーとして二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも1種を含有し、単官能のラジカル重合性モノマーを含有しない態様であってもよい。
本開示のインクにおける特定モノマーは、インクに対し光硬化性を付与する機能と、インクに対し流動性を付与する機能(即ち、インクの液体状態を保持する機能)と、を有する。
特定モノマーとしての単官能のラジカル重合性モノマー(以下、「単官能モノマー」ともいう)としては、
N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルピロリドン等のN-ビニル化合物;
2-フェノキシエチルアクリレート(PEA)、ベンジルアクリレート、サイクリックトリメチロールプロパンホルマールアクリレート(CTFA)、イソボルニルアクリレート(IBOA)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、トリデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、カプロラクトン変性アクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールアクリレート等の単官能アクリレート化合物;
2-フェノキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、カプロラクトン変性メタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールメタクリレート等の単官能メタクリレート化合物;
ノルマルプロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ノルマルブチルビニルエーテル、イソ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、シクロヘキシルビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル等の単官能ビニルエーテル化合物;
アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、
アクリロイルモルホリン(ACMO)、N-イソプロピルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、N-tert-ブチルアクリルアミド、N-(1,1-ジメチル-3-オキソブチル)アクリルアミド、N-ドデシルアクリルアミド、N-(ブトキシメチル)アクリルアミド、等の単官能アクリルアミド化合物;
メタクリルアミド、N-フェニルメタクリルアミド、N-(メトキシメチル)メタクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N-tert-ブチルメタクリルアミド、等の単官能メタクリルアミド化合物;
等が挙げられる。
N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルピロリドン等のN-ビニル化合物;
2-フェノキシエチルアクリレート(PEA)、ベンジルアクリレート、サイクリックトリメチロールプロパンホルマールアクリレート(CTFA)、イソボルニルアクリレート(IBOA)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、トリデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、カプロラクトン変性アクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールアクリレート等の単官能アクリレート化合物;
2-フェノキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、カプロラクトン変性メタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールメタクリレート等の単官能メタクリレート化合物;
ノルマルプロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ノルマルブチルビニルエーテル、イソ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、シクロヘキシルビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル等の単官能ビニルエーテル化合物;
アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、
アクリロイルモルホリン(ACMO)、N-イソプロピルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、N-tert-ブチルアクリルアミド、N-(1,1-ジメチル-3-オキソブチル)アクリルアミド、N-ドデシルアクリルアミド、N-(ブトキシメチル)アクリルアミド、等の単官能アクリルアミド化合物;
メタクリルアミド、N-フェニルメタクリルアミド、N-(メトキシメチル)メタクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N-tert-ブチルメタクリルアミド、等の単官能メタクリルアミド化合物;
等が挙げられる。
特定モノマーとしての二官能のラジカル重合性モノマー(以下、「二官能モノマー」ともいう)としては、
ヘキサンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジアクリレート(3MPDA)、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、ノナンジオールジアクリレート、デカンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール変性ビスフェノールAジアクリレート、ジオキサングリコールジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート等の二官能アクリレート化合物;
2-(2-ビニロキシエトキシ)エチルアクリレート(VEEA);
1,4-ブタ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、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(DVE3)等の二官能ビニル化合物;
ヘキサンジオールジメタクリレート、ジプロピ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、ノネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール変性ビスフェノールAジメタクリレート等の二官能メタクリレート化合物;
等が挙げられる
ヘキサンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジアクリレート(3MPDA)、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、ノナンジオールジアクリレート、デカンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール変性ビスフェノールAジアクリレート、ジオキサングリコールジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート等の二官能アクリレート化合物;
2-(2-ビニロキシエトキシ)エチルアクリレート(VEEA);
1,4-ブタ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、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(DVE3)等の二官能ビニル化合物;
ヘキサンジオールジメタクリレート、ジプロピ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、ノネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール変性ビスフェノールAジメタクリレート等の二官能メタクリレート化合物;
等が挙げられる
特定モノマーとしては、上述の単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの他にも、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、又は業界で公知の、単官能又は二官能のラジカル重合性モノマーを用いることができる。
特定モノマーの重量平均分子量は、好ましくは100以上1000未満であり、より好ましくは100以上800以下であり、更に好ましくは150以上700以下である。
本開示のインクは、特定モノマー以外のその他のモノマー(たとえば、三官能以上のラジカル重合性モノマー)を含有していてもよい。
その他のモノマーとしての三官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、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ペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等の三官能以上の(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。
その他のモノマーとしての三官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、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ペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等の三官能以上の(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。
本開示のインクにおける特定モノマーの総含有量は、インクの全量に対し、50質量%以上であることが好ましい。
特定モノマーの総含有量が50質量%以上であることは、インクが、主たる液体成分として特定モノマーを含有するインクであることを意味する。
本開示のインクにおける特定モノマーの総含有量は、インクの全量に対し、60質量%以上であることがより好ましく、65質量%以上であることが更に好ましい。
特定モノマーの総含有量の上限には特に制限はないが、上限は、インクの全量に対し、例えば95質量%とすることができ、また、90質量%とすることもできる。
特定モノマーの総含有量が50質量%以上であることは、インクが、主たる液体成分として特定モノマーを含有するインクであることを意味する。
本開示のインクにおける特定モノマーの総含有量は、インクの全量に対し、60質量%以上であることがより好ましく、65質量%以上であることが更に好ましい。
特定モノマーの総含有量の上限には特に制限はないが、上限は、インクの全量に対し、例えば95質量%とすることができ、また、90質量%とすることもできる。
本開示のインクにおいて、インクの吐出安定性をより向上させる観点から、含有されるラジカル重合性モノマーの全量中に占める特定モノマーの割合は、60質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。
含有されるラジカル重合性モノマーの全量中に占める特定モノマーの割合は、100質量%であってもよい。
含有されるラジカル重合性モノマーの全量中に占める特定モノマーの割合は、100質量%であってもよい。
特定モノマーは、画像の硬度をより向上させる観点から、二官能モノマーを含むことが好ましい。画像の硬度をより向上させる観点からみて、特定モノマー中に占める二官能モノマーの割合は、10質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましい。
<光重合開始剤>
本開示のインクは、光重合開始剤を含有する。
本開示のインクに含有される光重合開始剤は、1種のみであっても2種以上であってもよい。
光重合開始剤としては、光(すなわち、活性エネルギー線)を吸収して重合開始種であるラジカルを生成する、公知の光重合開始剤を用いることができる。
本開示のインクは、光重合開始剤を含有する。
本開示のインクに含有される光重合開始剤は、1種のみであっても2種以上であってもよい。
光重合開始剤としては、光(すなわち、活性エネルギー線)を吸収して重合開始種であるラジカルを生成する、公知の光重合開始剤を用いることができる。
好ましい光重合開始剤として、(a)芳香族ケトン類等のカルボニル化合物、(b)アシルホスフィンオキシド化合物、(c)芳香族オニウム塩化合物、(d)有機過酸化物、(e)チオ化合物、(f)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(g)ケトオキシムエステル化合物、(h)ボレート化合物、(i)アジニウム化合物、(j)メタロセン化合物、(k)活性エステル化合物、(l)炭素ハロゲン結合を有する化合物、(m)アルキルアミン化合物等が挙げられる。
これらの光重合開始剤は、上記(a)~(m)の化合物を1種単独もしくは2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(a)カルボニル化合物、(b)アシルホスフィンオキシド化合物、及び、(e)チオ化合物の好ましい例としては、”RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY”,J.P.FOUASSIER,J.F.RABEK(1993)、pp.77~117に記載のベンゾフェノン骨格又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号パンフレット、ヨーロッパ特許0284561A1号公報に記載の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。
また、特開2008-105379号公報、特開2009-114290号公報に記載の重合開始剤も好ましい。
より好ましい例としては、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号パンフレット、ヨーロッパ特許0284561A1号公報に記載の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。
また、特開2008-105379号公報、特開2009-114290号公報に記載の重合開始剤も好ましい。
これらの中でも、光沢性の観点から、光重合開始剤としては、(a)カルボニル化合物又は(b)アシルホスフィンオキシド化合物を含むことがより好ましく、具体的には、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド(例えば、BASF社製のIRGACURE(登録商標)819)、2-(ジメチルアミノ)-1-(4-モルホリノフェニル)-2-ベンジル-1-ブタノン(例えば、BASF社製のIRGACURE(登録商標)369)、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン(例えば、BASF社製のIRGACURE(登録商標)907)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(例えば、BASF社製のIRGACURE(登録商標)184)、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(例えば、DAROCUR(登録商標)TPO、LUCIRIN(登録商標)TPO(いずれもBASF社製))などが挙げられる。
これらの中でも、感度向上の観点及びLED光への適合性の観点等から、光重合開始剤としては、(b)アシルホスフィンオキシド化合物が好ましく、モノアシルホスフィンオキシド化合物(特に好ましくは、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド)、又は、ビスアシルホスフィンオキシド化合物(特に好ましくは、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド)がより好ましい。
これらの中でも、感度向上の観点及びLED光への適合性の観点等から、光重合開始剤としては、(b)アシルホスフィンオキシド化合物が好ましく、モノアシルホスフィンオキシド化合物(特に好ましくは、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド)、又は、ビスアシルホスフィンオキシド化合物(特に好ましくは、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド)がより好ましい。
本開示のインクが光重合開始剤を含有する場合、光重合開始剤の含有量は、インクの全質量に対し、0.5質量%~15.0質量%が好ましく、1.0質量%~12.0質量%がより好ましく、2.0質量%~10.0質量%が更に好ましい。
<増感剤>
本開示のインクは、感度向上の観点から、増感剤を含有することが好ましい。
本開示のインクが増感剤を含有する場合、含有される増感剤は、1種のみであっても2種以上であってもよい。
増感剤は、特定の活性エネルギー線を吸収して電子励起状態となる物質である。電子励起状態となった増感剤は、光重合開始剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱等の作用を生じる。これにより、光重合開始剤の化学変化、すなわち、分解、ラジカル、酸又は塩基の生成等が促進される。
本開示のインクは、感度向上の観点から、増感剤を含有することが好ましい。
本開示のインクが増感剤を含有する場合、含有される増感剤は、1種のみであっても2種以上であってもよい。
増感剤は、特定の活性エネルギー線を吸収して電子励起状態となる物質である。電子励起状態となった増感剤は、光重合開始剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱等の作用を生じる。これにより、光重合開始剤の化学変化、すなわち、分解、ラジカル、酸又は塩基の生成等が促進される。
増感剤としては、例えば、ベンゾフェノン(BP)、チオキサントン、イソプロピルチオキサントン(ITX)、4-(ジメチルアミノ)安息香酸エチル(EDB)、アントラキノン、3-アシルクマリン誘導体、ターフェニル、スチリルケトン、3-(アロイルメチレン)チアゾリン、ショウノウキノン、エオシン、ローダミン、エリスロシン等が挙げられる。
また、増感剤としては、特開2010-24276号公報に記載の一般式(i)で表される化合物や、特開平6-107718号公報に記載の一般式(I)で表される化合物も、好適に使用できる。
これらの中でも、増感剤は、光沢性の観点から、チオキサントン化合物又はベンゾフェノン化合物を含むことが好ましく、チオキサントン化合物を含むことがより好ましい。
これら化合物を用いると、上記特性樹脂におけるアミノ基のα水素の引き抜きを促進し、酸素阻害をより抑制することができ、光沢性により優れる。
また、上記の中でも、増感剤としては、LED光への適合性及び光重合開始剤との反応性の観点から、チオキサントン、イソプロピルチオキサントン及びベンゾフェノンよりなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
また、増感剤としては、特開2010-24276号公報に記載の一般式(i)で表される化合物や、特開平6-107718号公報に記載の一般式(I)で表される化合物も、好適に使用できる。
これらの中でも、増感剤は、光沢性の観点から、チオキサントン化合物又はベンゾフェノン化合物を含むことが好ましく、チオキサントン化合物を含むことがより好ましい。
これら化合物を用いると、上記特性樹脂におけるアミノ基のα水素の引き抜きを促進し、酸素阻害をより抑制することができ、光沢性により優れる。
また、上記の中でも、増感剤としては、LED光への適合性及び光重合開始剤との反応性の観点から、チオキサントン、イソプロピルチオキサントン及びベンゾフェノンよりなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
本開示のインクが増感剤を含有する場合、増感剤の含有量は、インクの全質量に対し、0.1質量%~10質量%が好ましく、0.3質量%~8.0質量%がより好ましく、0.5質量%~6.0質量%が特に好ましい。
<界面活性剤>
本開示のインクは、界面活性剤を含有してもよい。
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界面活性剤が挙げられる。例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、脂肪酸塩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、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、アセチレングリコール、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、変性ポリジメチルシロキサン等のシロキサン類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤、カルボベタイン、スルホベタイン等のベタイン系界面活性剤が挙げられる。
なお、界面活性剤に代えて重合性基を有さない有機フルオロ化合物を用いてもよい。有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。有機フルオロ化合物としては、例えば、フッ素含有界面活性剤、オイル状フッ素含有化合物(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化合物が挙げられる。
本開示のインクは、界面活性剤を含有してもよい。
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界面活性剤が挙げられる。例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、脂肪酸塩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、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、アセチレングリコール、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、変性ポリジメチルシロキサン等のシロキサン類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤、カルボベタイン、スルホベタイン等のベタイン系界面活性剤が挙げられる。
なお、界面活性剤に代えて重合性基を有さない有機フルオロ化合物を用いてもよい。有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。有機フルオロ化合物としては、例えば、フッ素含有界面活性剤、オイル状フッ素含有化合物(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化合物が挙げられる。
本開示のインクが界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の含有量は、インクの全質量に対し、0.01質量%~5.0質量%が好ましく、0.1質量%~3.0質量%がより好ましく、0.3質量%~2.0質量%が特に好ましい。
<重合禁止剤>
本開示のインクは、重合禁止剤を含有してもよい。
重合禁止剤としては、p-メトキシフェノール、キノン類(例えば、ハイドロキノン、ベンゾキノン、メトキシベンゾキノン等)、フェノチアジン、カテコール類、アルキルフェノール類(例えば、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)等)、アルキルビスフェノール類、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジブチルジチオカルバミン酸銅、サリチル酸銅、チオジプロピオン酸エステル類、メルカプトベンズイミダゾール、ホスファイト類、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル(TEMPO)、2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジン-1-オキシル(TEMPOL)、クペロンAl、トリス(N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩などが挙げられる。
これらの中でも、p-メトキシフェノール、カテコール類、キノン類、アルキルフェノール類、TEMPO、TEMPOL、クペロンAl、及びトリス(N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩から選ばれる少なくとも1種が好ましく、p-メトキシフェノール、ハイドロキノン、ベンゾキノン、BHT、TEMPO、TEMPOL、クペロンAl、及びトリス(N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
本開示のインクは、重合禁止剤を含有してもよい。
重合禁止剤としては、p-メトキシフェノール、キノン類(例えば、ハイドロキノン、ベンゾキノン、メトキシベンゾキノン等)、フェノチアジン、カテコール類、アルキルフェノール類(例えば、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)等)、アルキルビスフェノール類、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジブチルジチオカルバミン酸銅、サリチル酸銅、チオジプロピオン酸エステル類、メルカプトベンズイミダゾール、ホスファイト類、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル(TEMPO)、2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジン-1-オキシル(TEMPOL)、クペロンAl、トリス(N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩などが挙げられる。
これらの中でも、p-メトキシフェノール、カテコール類、キノン類、アルキルフェノール類、TEMPO、TEMPOL、クペロンAl、及びトリス(N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩から選ばれる少なくとも1種が好ましく、p-メトキシフェノール、ハイドロキノン、ベンゾキノン、BHT、TEMPO、TEMPOL、クペロンAl、及びトリス(N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
本開示のインクが重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の含有量は、インクの全質量に対し、0.01質量%~2.0質量%が好ましく、0.02質量%~1.0質量%がより好ましく、0.03質量%~0.5質量%が特に好ましい。
<溶剤>
本開示のインクは、溶剤を含有してもよい。
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;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;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、酢酸イソプロピル等のエステル系溶剤;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;等が挙げられる。
本開示のインクが溶剤を含有する場合、基材への影響をより低減する観点より、溶剤の含有量は、インクの全質量に対し、5質量%以下が好ましく、0.01質量%~5質量%がより好ましく、0.01質量%~3質量%が特に好ましい。
本開示のインクは、溶剤を含有してもよい。
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;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;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、酢酸イソプロピル等のエステル系溶剤;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;等が挙げられる。
本開示のインクが溶剤を含有する場合、基材への影響をより低減する観点より、溶剤の含有量は、インクの全質量に対し、5質量%以下が好ましく、0.01質量%~5質量%がより好ましく、0.01質量%~3質量%が特に好ましい。
<水>
本開示のインクは、本発明の効果を損なわない範囲であれば、極微量の水を含有してもよい。
しかし、本開示のインクは、本発明の効果をより効果的に得る観点から、実質的に水を含有しない、非水性インクであることが好ましい。具体的には、インクの全質量に対して、水の含有量は3質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1質量%以下である。
本開示のインクは、本発明の効果を損なわない範囲であれば、極微量の水を含有してもよい。
しかし、本開示のインクは、本発明の効果をより効果的に得る観点から、実質的に水を含有しない、非水性インクであることが好ましい。具体的には、インクの全質量に対して、水の含有量は3質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1質量%以下である。
<着色剤>
本開示のインクは、着色剤を含有してもよい。
着色剤としては、特に制限はなく、顔料、水溶性染料、分散染料等の公知の色材から任意に選択して使用することができる。この中でも、耐候性に優れ、色再現性に富む点から、顔料を含むことがより好ましい。
本開示のインクは、着色剤を含有してもよい。
着色剤としては、特に制限はなく、顔料、水溶性染料、分散染料等の公知の色材から任意に選択して使用することができる。この中でも、耐候性に優れ、色再現性に富む点から、顔料を含むことがより好ましい。
顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の有機顔料及び無機顔料などが挙げられ、また、染料で染色した樹脂粒子、市販の顔料分散体や表面処理された顔料(例えば、顔料を分散媒として水、液状化合物や不溶性の樹脂等に分散させたもの、及び、樹脂や顔料誘導体等で顔料表面を処理したもの等)も挙げられる。
有機顔料及び無機顔料としては、例えば、黄色顔料、赤色顔料、マゼンタ顔料、青色顔料、シアン顔料、緑色顔料、橙色顔料、紫色顔料、褐色顔料、黒色顔料、白色顔料等が挙げられる。
着色剤として顔料を用いる場合には、顔料粒子を調製する際に、必要に応じて顔料分散剤を用いてもよい
有機顔料及び無機顔料としては、例えば、黄色顔料、赤色顔料、マゼンタ顔料、青色顔料、シアン顔料、緑色顔料、橙色顔料、紫色顔料、褐色顔料、黒色顔料、白色顔料等が挙げられる。
着色剤として顔料を用いる場合には、顔料粒子を調製する際に、必要に応じて顔料分散剤を用いてもよい
顔料等の着色剤及び顔料分散剤については、特開2011-225848号公報の段落0152~0158、特開2009-209352号公報の段落0132~0149、等の公知文献を適宜参照することができる。
本開示のインクが着色剤を含有する場合、着色剤の含有量は、インクの全質量に対し、例えば0.05質量%~20質量%とすることができ、0.2質量%~10質量%が好ましい。
<酸化防止剤>
本開示のインクは、酸化防止剤を含有してもよい。
酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を用いることができ、例えば、ヒンダードアミン化合物、ヒンダードフェノール化合物、チオエーテル化合物、リン酸エステル化合物、亜リン酸エステル化合物等が挙げられる。
中でも、酸化防止剤としては、光沢性の観点から、分子量1000以下のヒンダードフェノール化合物、又は、分子量1000以下のヒンダードアミン化合物を含むことが好ましく、分子量1000以下のヒンダードフェノール化合物を含むことがより好ましい。上記態様であると、得られる画像の黄変がより抑制される。
本開示のインクは、酸化防止剤を含有してもよい。
酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を用いることができ、例えば、ヒンダードアミン化合物、ヒンダードフェノール化合物、チオエーテル化合物、リン酸エステル化合物、亜リン酸エステル化合物等が挙げられる。
中でも、酸化防止剤としては、光沢性の観点から、分子量1000以下のヒンダードフェノール化合物、又は、分子量1000以下のヒンダードアミン化合物を含むことが好ましく、分子量1000以下のヒンダードフェノール化合物を含むことがより好ましい。上記態様であると、得られる画像の黄変がより抑制される。
また、酸化防止剤としては、TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 292、IRGANOX 1010、IIRGANOX 1035、IRGANOX 1076、IRGANOX 1135、IRGANOX 1520L、Irganox 1726(以上、BASF社製)やSUMILIZER GP(住友化学(株)製)が挙げられる。
本開示のインクが酸化防止剤を含有する場合、酸化防止剤の含有量は、インクの全質量に対し、0.01質量%~2.0質量%が好ましく、0.02質量%~1.0質量%がより好ましく、0.03質量%~0.5質量%が特に好ましい。
<その他の成分>
本開示のインクは、上記以外のその他の成分を含有していてもよい。
その他の成分としては、紫外線吸収剤、共増感剤、褪色防止剤、導電性塩等が挙げられる。
その他の成分については、特開2011-225848号公報、特開2009-209352号公報等の公知文献を適宜参照することができる。
本開示のインクは、上記以外のその他の成分を含有していてもよい。
その他の成分としては、紫外線吸収剤、共増感剤、褪色防止剤、導電性塩等が挙げられる。
その他の成分については、特開2011-225848号公報、特開2009-209352号公報等の公知文献を適宜参照することができる。
<好ましい物性>
本開示のインクの粘度には特に制限はない。
本開示のインクは、25℃における粘度が、10mPa・s~50mPa・sであることが好ましく、10mPa・s~30mPa・sであることがより好ましく、10mPa・s~25mPa・sであることが更に好ましい。インクの粘度は、例えば、含有される各成分の組成比を調整することによって調整できる。
ここでいう粘度は、粘度計:VISCOMETER RE-85L(東機産業(株)製)を用いて測定された値である。
インクの粘度が上記好ましい範囲であると、吐出安定性をより向上させることができる。
本開示のインクの粘度には特に制限はない。
本開示のインクは、25℃における粘度が、10mPa・s~50mPa・sであることが好ましく、10mPa・s~30mPa・sであることがより好ましく、10mPa・s~25mPa・sであることが更に好ましい。インクの粘度は、例えば、含有される各成分の組成比を調整することによって調整できる。
ここでいう粘度は、粘度計:VISCOMETER RE-85L(東機産業(株)製)を用いて測定された値である。
インクの粘度が上記好ましい範囲であると、吐出安定性をより向上させることができる。
本開示のインクの表面張力には特に制限はない。
本開示のインクは、30℃における表面張力が、20mN/m~30mN/mであることが好ましく、さらに好ましくは23mN/m~28mN/mである。ポリオレフィン、PET、コート紙、非コート紙等の様々な基材に膜を形成する場合、濡れ性の点では30mN/m以下が好ましく、滲み抑制及び浸透性の点では20mN/m以上が好ましい。
ここでいう表面張力は、表面張力計 DY-700(協和界面化学(株)製)を用いて測定された値である。
本開示のインクは、30℃における表面張力が、20mN/m~30mN/mであることが好ましく、さらに好ましくは23mN/m~28mN/mである。ポリオレフィン、PET、コート紙、非コート紙等の様々な基材に膜を形成する場合、濡れ性の点では30mN/m以下が好ましく、滲み抑制及び浸透性の点では20mN/m以上が好ましい。
ここでいう表面張力は、表面張力計 DY-700(協和界面化学(株)製)を用いて測定された値である。
〔画像形成方法〕
本開示の画像形成方法は、基材上に、前述の本開示のインクを付与することによりインク膜(即ち、硬化前の画像)を形成する工程(以下、「付与工程」ともいう)と、
インク膜に活性エネルギー線を照射してインク膜を硬化させることにより画像を形成する工程(以下、「照射工程」ともいう)と、
を有する。
本開示の画像形成方法は、必要に応じ、その他の工程を有していてもよい。
本開示の画像形成方法は、基材上に、前述の本開示のインクを付与することによりインク膜(即ち、硬化前の画像)を形成する工程(以下、「付与工程」ともいう)と、
インク膜に活性エネルギー線を照射してインク膜を硬化させることにより画像を形成する工程(以下、「照射工程」ともいう)と、
を有する。
本開示の画像形成方法は、必要に応じ、その他の工程を有していてもよい。
<付与工程>
付与工程は、基材上に、前述の本開示のインクを付与することによりインク膜を形成する工程である。
基材上に本開示のインクを付与する態様としては、塗布法、浸漬法、印刷法、インクジェット法などの公知の方法を利用した態様のいずれを採用してもよい。中でも、基材上に本開示のインクを、インクジェット法によって付与する態様が特に好ましい。
インク膜である硬化前の画像としては特に制限はなく、ベタ画像であってもよいし、パターン画像(文字、図形、記号、等)であってもよい。
付与工程は、基材上に、前述の本開示のインクを付与することによりインク膜を形成する工程である。
基材上に本開示のインクを付与する態様としては、塗布法、浸漬法、印刷法、インクジェット法などの公知の方法を利用した態様のいずれを採用してもよい。中でも、基材上に本開示のインクを、インクジェット法によって付与する態様が特に好ましい。
インク膜である硬化前の画像としては特に制限はなく、ベタ画像であってもよいし、パターン画像(文字、図形、記号、等)であってもよい。
基材としては、特に限定されず、例えば、支持体又は記録材料として公知の基材を使用することができる。
基材としては、例えば、紙、プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)がラミネートされた紙、金属板(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等の金属の板)、プラスチックフィルム(例えば、ポリ塩化ビニル(PVC:Polyvinyl Chloride)樹脂、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート(PET:Polyethylene Terephthalate)、ポリエチレン(PE:Polyethylene)、ポリスチレン(PS:Polystyrene)、ポリプロピレン(PP:Polypropylene)、ポリカーボネート(PC:Polycarbonate)、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂等のフィルム)、上述した金属がラミネートされ又は蒸着された紙、上述した金属がラミネートされ又は蒸着されたプラスチックフィルムなどが挙げられる。
基材としては、例えば、紙、プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)がラミネートされた紙、金属板(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等の金属の板)、プラスチックフィルム(例えば、ポリ塩化ビニル(PVC:Polyvinyl Chloride)樹脂、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート(PET:Polyethylene Terephthalate)、ポリエチレン(PE:Polyethylene)、ポリスチレン(PS:Polystyrene)、ポリプロピレン(PP:Polypropylene)、ポリカーボネート(PC:Polycarbonate)、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂等のフィルム)、上述した金属がラミネートされ又は蒸着された紙、上述した金属がラミネートされ又は蒸着されたプラスチックフィルムなどが挙げられる。
本開示のインクは、基材に対する密着性に優れた膜を形成できるため、非吸収性の基材を使用する場合に特に好適である。
非吸収性の基材としては、ポリ塩化ビニル(PVC)基材、ポリスチレン(PS)基材、ポリカーボネート(PC)基材、ポリエチレンテレフタレート(PET)基材、ポリプロピレン(PP)基材、アクリル樹脂基材等のプラスチック基材が好ましい。
非吸収性の基材としては、ポリ塩化ビニル(PVC)基材、ポリスチレン(PS)基材、ポリカーボネート(PC)基材、ポリエチレンテレフタレート(PET)基材、ポリプロピレン(PP)基材、アクリル樹脂基材等のプラスチック基材が好ましい。
インクジェット法によるインクの付与は、公知のインクジェット記録装置を用いて行うことができる。
インクジェット記録装置としては特に制限はなく、目的とする解像度を達成し得る公知のインクジェット記録装置を任意に選択して使用することができる。すなわち、市販品を含む公知のインクジェット記録装置であれば、いずれも、画像形成方法における基材へのインクの吐出を行うことができる。
インクジェット記録装置としては特に制限はなく、目的とする解像度を達成し得る公知のインクジェット記録装置を任意に選択して使用することができる。すなわち、市販品を含む公知のインクジェット記録装置であれば、いずれも、画像形成方法における基材へのインクの吐出を行うことができる。
本開示における基材へのインクの付与は、インクジェット法以外にも、公知の塗布方法や印刷方法を適用することもできる。
塗布方法によるインクの付与(塗布)は、例えば、バーコーター、ロールコーター、スリットコーター、スピンコーター等の塗布装置を用いて実施することができる。
塗布方法によるインクの付与(塗布)は、例えば、バーコーター、ロールコーター、スリットコーター、スピンコーター等の塗布装置を用いて実施することができる。
インクジェット記録装置としては、例えば、インク供給系、温度センサー、加熱手段を含む装置が挙げられる。
インク供給系は、例えば、インクを含む元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドからなる。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、好ましくは1pl~100pl、より好ましくは8pl~30plのマルチサイズドットを、好ましくは320dpi(dot per inch)×320dpi~4000dpi×4000dpi、より好ましくは400dpi×400dpi~1,600dpi×1,600dpi、さらに好ましくは720dpi×720dpi~1,600dpi×1,600dpiの解像度で吐出できるよう駆動することができる。なお、dpiとは、2.54cm(1inch)当たりのドット数を表す。
インク供給系は、例えば、インクを含む元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドからなる。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、好ましくは1pl~100pl、より好ましくは8pl~30plのマルチサイズドットを、好ましくは320dpi(dot per inch)×320dpi~4000dpi×4000dpi、より好ましくは400dpi×400dpi~1,600dpi×1,600dpi、さらに好ましくは720dpi×720dpi~1,600dpi×1,600dpiの解像度で吐出できるよう駆動することができる。なお、dpiとは、2.54cm(1inch)当たりのドット数を表す。
<照射工程>
照射工程は、基材上に形成されたインク膜に活性エネルギー線を照射してインク膜を硬化させることにより画像を形成する工程である。
インク膜に活性エネルギー線を照射することで、インク膜中の特定モノマーの重合反応が進行し、画像を基材に定着させ、かつ、画像の膜強度等を向上させることが可能となる。
照射工程は、基材上に形成されたインク膜に活性エネルギー線を照射してインク膜を硬化させることにより画像を形成する工程である。
インク膜に活性エネルギー線を照射することで、インク膜中の特定モノマーの重合反応が進行し、画像を基材に定着させ、かつ、画像の膜強度等を向上させることが可能となる。
照射工程で用いることができる活性エネルギー線としては、紫外線(UV光)、可視光線、電子線等を挙げられ、これらの中でも、UV光が好ましい。
活性エネルギー線(光)のピーク波長は、200nm~405nmであることが好ましく、220nm~390nmであることがより好ましく、220nm~385nmであることが更に好ましい。
また、200nm~310nmであることも好ましく、200nm~280nmであることも好ましい。
また、200nm~310nmであることも好ましく、200nm~280nmであることも好ましい。
活性エネルギー線(光)が照射される際の露光面照度は、例えば10mW/cm2~2000mW/cm2、好ましくは20mW/cm2~1000mW/cm2である。
活性エネルギー線(光)が照射される際の露光エネルギーは、例えば10mJ/cm2~2000mJ/cm2、好ましくは20mJ/cm2~1000mJ/cm2である。
活性エネルギー線(光)が照射される際の露光エネルギーは、例えば10mJ/cm2~2000mJ/cm2、好ましくは20mJ/cm2~1000mJ/cm2である。
活性エネルギー線(光)を発生させるための源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、UV蛍光灯、ガスレーザー、固体レーザー等が広く知られている。
また、上記で例示された光源の、半導体紫外発光デバイスへの置き換えは、産業的にも環境的にも非常に有用である。
半導体紫外発光デバイスの中でも、LED(Light Emitting Diode)及びLD(Laser Diode)は、小型、高寿命、高効率、及び低コストであり、光源として期待されている。
光源としては、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、LED又は青紫レーザーが好ましい。
これらの中でも、増感剤と光重合開始剤とを併用する場合は、波長365nm、405nm、若しくは436nmの光照射が可能な超高圧水銀ランプ、波長365nm、405nm、若しくは436nmの光照射が可能な高圧水銀ランプ、又は、波長355nm、365nm、385nm、395nm、若しくは405nmの光照射が可能なLEDがより好ましく、波長355nm、365nm、385nm、395nm、若しくは405nmの光照射が可能なLEDが最も好ましい。
また、上記で例示された光源の、半導体紫外発光デバイスへの置き換えは、産業的にも環境的にも非常に有用である。
半導体紫外発光デバイスの中でも、LED(Light Emitting Diode)及びLD(Laser Diode)は、小型、高寿命、高効率、及び低コストであり、光源として期待されている。
光源としては、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、LED又は青紫レーザーが好ましい。
これらの中でも、増感剤と光重合開始剤とを併用する場合は、波長365nm、405nm、若しくは436nmの光照射が可能な超高圧水銀ランプ、波長365nm、405nm、若しくは436nmの光照射が可能な高圧水銀ランプ、又は、波長355nm、365nm、385nm、395nm、若しくは405nmの光照射が可能なLEDがより好ましく、波長355nm、365nm、385nm、395nm、若しくは405nmの光照射が可能なLEDが最も好ましい。
照射工程おいて、基材上に付与されたインクに対する活性エネルギー線の照射時間は、好ましくは0.01秒間~120秒間であり、より好ましくは0.1秒間~90秒間である。
照射条件並びに基本的な照射方法は、特開昭60-132767号公報に開示されている照射条件及び照射方法を同様に適用することができる。
活性エネルギー線の照射方式として、具体的には、インクの吐出装置を含むヘッドユニットの両側に光源を設け、いわゆるシャトル方式でヘッドユニット及び光源を走査する方式、又は、駆動を伴わない別光源によって活性エネルギー線の照射を行う方式が好ましい。
活性エネルギー線の照射は、インクを着弾して加熱乾燥を行った後、一定時間(好ましくは0.01秒間~120秒間、より好ましくは0.01秒間~60秒間)をおいて行うことが好ましい。
照射条件並びに基本的な照射方法は、特開昭60-132767号公報に開示されている照射条件及び照射方法を同様に適用することができる。
活性エネルギー線の照射方式として、具体的には、インクの吐出装置を含むヘッドユニットの両側に光源を設け、いわゆるシャトル方式でヘッドユニット及び光源を走査する方式、又は、駆動を伴わない別光源によって活性エネルギー線の照射を行う方式が好ましい。
活性エネルギー線の照射は、インクを着弾して加熱乾燥を行った後、一定時間(好ましくは0.01秒間~120秒間、より好ましくは0.01秒間~60秒間)をおいて行うことが好ましい。
(加熱乾燥工程)
画像形成方法は、必要により付与工程後であって照射工程前に、更に加熱乾燥工程を有していてもよい。
加熱手段は特に限定されないが、ヒートドラム、温風、赤外線ランプ、熱オーブン、ヒート版加熱などが挙げられる。
加熱温度は、40℃以上が好ましく、40℃~150℃がより好ましく、40℃~80℃が更に好ましい。
なお、加熱時間は、インクの組成及び印刷速度を加味して適宜設定することができる。
画像形成方法は、必要により付与工程後であって照射工程前に、更に加熱乾燥工程を有していてもよい。
加熱手段は特に限定されないが、ヒートドラム、温風、赤外線ランプ、熱オーブン、ヒート版加熱などが挙げられる。
加熱温度は、40℃以上が好ましく、40℃~150℃がより好ましく、40℃~80℃が更に好ましい。
なお、加熱時間は、インクの組成及び印刷速度を加味して適宜設定することができる。
加熱により定着されたインクは、必要に応じ、照射工程において活性エネルギー線を照射して、さらに光定着される。既述のごとく、照射工程においては、UV光による定着をすることが好ましい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
以下において、「部」及び「%」は、特に断りが無い限り、それぞれ、質量部及び質量%を意味する。また、樹脂(共重合体)の各構成単位の右下の数字は、共重合比(質量%)を意味する。
以下において、「部」及び「%」は、特に断りが無い限り、それぞれ、質量部及び質量%を意味する。また、樹脂(共重合体)の各構成単位の右下の数字は、共重合比(質量%)を意味する。
〔特定樹脂の合成〕
表5に、各実施例における特定樹脂及び各比較例における比較樹脂のそれぞれに含まれる、構造単位の種類及び質量比を示す。
各実施例における特定樹脂及び各比較例における比較樹脂は、以下のようにして合成した。
表5に、各実施例における特定樹脂及び各比較例における比較樹脂のそれぞれに含まれる、構造単位の種類及び質量比を示す。
各実施例における特定樹脂及び各比較例における比較樹脂は、以下のようにして合成した。
<実施例1における特定樹脂((メタ)アクリル樹脂)の合成>
メチルプロピレングリコール(反応溶媒)75部を、冷却管を備えた三口フラスコに秤量し、窒素気流下、75℃で加熱撹拌した。
これとは別に、メチルプロピレングリコール(反応溶媒)30部、メタクリル酸2-(ジメチルアミノ)プロピル(原料モノマー)57部、メタクリル酸ステアリル(原料モノマー)38部、V-601(ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート);和光純薬工業(株)製の開始剤)5部、及びドデシルメルカプタン(連鎖移動剤)5部を混合して調製した混合溶液を、上記のフラスコに4時間かけて滴下した。
滴下を終了し、75℃で2時間加熱した後、90℃で更に2時間撹拌し、反応させた。
得られた反応液を放冷し、放冷後の反応液を水2000部中へ注ぎ、再沈殿精製後、真空乾燥した。
以上により、実施例1における特定樹脂(重量平均分子量(Mw)10000)を約100部得た。
メチルプロピレングリコール(反応溶媒)75部を、冷却管を備えた三口フラスコに秤量し、窒素気流下、75℃で加熱撹拌した。
これとは別に、メチルプロピレングリコール(反応溶媒)30部、メタクリル酸2-(ジメチルアミノ)プロピル(原料モノマー)57部、メタクリル酸ステアリル(原料モノマー)38部、V-601(ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート);和光純薬工業(株)製の開始剤)5部、及びドデシルメルカプタン(連鎖移動剤)5部を混合して調製した混合溶液を、上記のフラスコに4時間かけて滴下した。
滴下を終了し、75℃で2時間加熱した後、90℃で更に2時間撹拌し、反応させた。
得られた反応液を放冷し、放冷後の反応液を水2000部中へ注ぎ、再沈殿精製後、真空乾燥した。
以上により、実施例1における特定樹脂(重量平均分子量(Mw)10000)を約100部得た。
<実施例2~7、10~18、及び21~26における特定樹脂((メタ)アクリル樹脂)の合成>
原料モノマーの種類を変更することにより、構造単位の種類を表5に示すように変更したこと以外は実施例1における特定樹脂と同様にして合成した。
原料モノマーの種類を変更することにより、構造単位の種類を表5に示すように変更したこと以外は実施例1における特定樹脂と同様にして合成した。
<実施例8における特定樹脂((メタ)アクリル樹脂)の合成>
メチルプロピレングリコール(反応溶媒)75部を、冷却管を備えた三口フラスコに秤量し、窒素気流下、75℃で加熱撹拌した。
これとは別に、メチルプロピレングリコール(反応溶媒)30部、メタクリル酸2-(ジメチルアミノ)プロピル57部(原料モノマー)、メタクリル酸ステアリル(原料モノマー)38部、メタクリル酸2-(メチルチオ)エチル(原料モノマー)5部、V-601(ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート);和光純薬工業(株)製の開始剤)5部、を混合して調製した混合溶液を、上記のフラスコに4時間かけて滴下した。
滴下を終了し、75℃で2時間加熱した後、90℃で更に2時間撹拌し、反応させた。
得られた反応液を放冷し、放冷後の反応液を水2000部中へ注ぎ、再沈殿精製後、真空乾燥した。
以上により、実施例8における特定樹脂(重量平均分子量(Mw)10000)を約100部得た。
メチルプロピレングリコール(反応溶媒)75部を、冷却管を備えた三口フラスコに秤量し、窒素気流下、75℃で加熱撹拌した。
これとは別に、メチルプロピレングリコール(反応溶媒)30部、メタクリル酸2-(ジメチルアミノ)プロピル57部(原料モノマー)、メタクリル酸ステアリル(原料モノマー)38部、メタクリル酸2-(メチルチオ)エチル(原料モノマー)5部、V-601(ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート);和光純薬工業(株)製の開始剤)5部、を混合して調製した混合溶液を、上記のフラスコに4時間かけて滴下した。
滴下を終了し、75℃で2時間加熱した後、90℃で更に2時間撹拌し、反応させた。
得られた反応液を放冷し、放冷後の反応液を水2000部中へ注ぎ、再沈殿精製後、真空乾燥した。
以上により、実施例8における特定樹脂(重量平均分子量(Mw)10000)を約100部得た。
<実施例9における特定樹脂((メタ)アクリル樹脂)の合成>
原料モノマーの種類を変更することにより、構造単位の種類を表5に示すように変更したこと以外は実施例8における特定樹脂と同様にして合成した。
原料モノマーの種類を変更することにより、構造単位の種類を表5に示すように変更したこと以外は実施例8における特定樹脂と同様にして合成した。
<実施例19における特定樹脂(ポリウレタン樹脂)の合成>
酢酸エチル(反応溶媒)100部、イソホロンジイソシアネート(原料モノマー)51部、ジエタノールメチルアミン(原料モノマー)11部、2,2’-チオビスエタノール(原料モノマー)5部、ステアリン酸グリセロール(原料モノマー)33部を、冷却管を備えた三口フラスコに秤量し、70℃に加熱した。
そこに、ネオスタンU-600(日東化成(株)製、無機ビスマス触媒;以下、「U-600」ともいう)を0.2g添加し、70℃で10時間撹拌した。
次に、そこにイソプロピルアルコール(末端封止剤)10部及び酢酸エチル(反応溶媒)50部を添加し、70℃で3時間撹拌した。
得られた反応液を放冷し、放冷後の反応液を水2000部中へ注ぎ、再沈殿精製後、真空乾燥した。
以上により、実施例19における特定樹脂(重量平均分子量(Mw)8000)を約100部得た。
酢酸エチル(反応溶媒)100部、イソホロンジイソシアネート(原料モノマー)51部、ジエタノールメチルアミン(原料モノマー)11部、2,2’-チオビスエタノール(原料モノマー)5部、ステアリン酸グリセロール(原料モノマー)33部を、冷却管を備えた三口フラスコに秤量し、70℃に加熱した。
そこに、ネオスタンU-600(日東化成(株)製、無機ビスマス触媒;以下、「U-600」ともいう)を0.2g添加し、70℃で10時間撹拌した。
次に、そこにイソプロピルアルコール(末端封止剤)10部及び酢酸エチル(反応溶媒)50部を添加し、70℃で3時間撹拌した。
得られた反応液を放冷し、放冷後の反応液を水2000部中へ注ぎ、再沈殿精製後、真空乾燥した。
以上により、実施例19における特定樹脂(重量平均分子量(Mw)8000)を約100部得た。
<実施例20における特定樹脂(ポリウレタン樹脂)の合成>
酢酸エチル(反応溶媒)100部、イソホロンジイソシアネート(原料モノマー)50部、ジエタノールメチルアミン(原料モノマー)14部、ステアリン酸グリセロール(原料モノマー)33部を、冷却管を備えた三口フラスコに秤量し、70℃に加熱した。
そこに、ネオスタンU-600(日東化成(株)製、無機ビスマス触媒;以下、「U-600」ともいう)を0.2g添加し、70℃で10時間撹拌した。
次に、そこに2-アミノチオエタノール(末端封止剤)3部及び酢酸エチル(反応溶媒)50部を添加し、70℃で3時間撹拌した。
得られた反応液を放冷し、放冷後の反応液を水2000部中へ注ぎ、再沈殿精製後、真空乾燥した。
以上により、実施例20で用いた樹脂(重量平均分子量(Mw)8000)を約100部得た。
酢酸エチル(反応溶媒)100部、イソホロンジイソシアネート(原料モノマー)50部、ジエタノールメチルアミン(原料モノマー)14部、ステアリン酸グリセロール(原料モノマー)33部を、冷却管を備えた三口フラスコに秤量し、70℃に加熱した。
そこに、ネオスタンU-600(日東化成(株)製、無機ビスマス触媒;以下、「U-600」ともいう)を0.2g添加し、70℃で10時間撹拌した。
次に、そこに2-アミノチオエタノール(末端封止剤)3部及び酢酸エチル(反応溶媒)50部を添加し、70℃で3時間撹拌した。
得られた反応液を放冷し、放冷後の反応液を水2000部中へ注ぎ、再沈殿精製後、真空乾燥した。
以上により、実施例20で用いた樹脂(重量平均分子量(Mw)8000)を約100部得た。
<比較例1、2、及び4~6の各々における比較樹脂の合成>
原料モノマーの種類を変更することにより、構造単位の種類を表5に示すように変更したこと以外は実施例1における特定樹脂と同様にして合成した。
原料モノマーの種類を変更することにより、構造単位の種類を表5に示すように変更したこと以外は実施例1における特定樹脂と同様にして合成した。
<比較例3における比較樹脂の合成>
原料モノマーの種類を変更することにより、構造単位の種類を表5に示すように変更したこと以外は実施例8における特定樹脂と同様にして合成した。
原料モノマーの種類を変更することにより、構造単位の種類を表5に示すように変更したこと以外は実施例8における特定樹脂と同様にして合成した。
〔実施例1~26及び比較例1~6〕
<インクの調製>
表5中の「インク組成」欄に示すインク1~4のいずれかを調製した。
インク1~4は、それぞれ表1~表4に記載の各成分を混合することにより調製した。
<インクの調製>
表5中の「インク組成」欄に示すインク1~4のいずれかを調製した。
インク1~4は、それぞれ表1~表4に記載の各成分を混合することにより調製した。
表1~表4に記載の略記の詳細を、以下に示す。
CTFA:サイクリックトリメチロールプロパンホルマールアクリレート(Sartomer社製)
IBOA:イソボルニルアクリレート(Sartomer社製)
PEA:2-フェノキシエチルアクリレート(Sartomer社製)
3MPDA:3-メチル-1,5-ペンタンジオールジアクリレート(Sartomer社製)
DVE3:トリエチレングリコールジビニルエーテル(BASF社製)
THFA:テトラヒドロフルフリルアクリレート(Sartomer社製)
ACMO:アクリロイルモルホリン(KJケミカルズ(株)製)
VEEA:2-(2-ビニロキシエトキシ)エチルアクリレート((株)日本触媒製)
UV-12:FLORSTAB UV12、ニトロソ系重合禁止剤、トリス(N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩、Kromachem社製
IRG819:BASF社製の光重合開始剤「IRGACURE 819」、アシルホスフィンオキシド化合物、詳細には、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド
IRG184:BASF社製の光重合開始剤「IRGACURE 184」、カルボニル化合物、詳細には、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
ITX:増感剤、2-イソプロピルチオキサントン(LAMBSON社製)
Cyan millbase:下記組成のシアン顔料分散物
CTFA:サイクリックトリメチロールプロパンホルマールアクリレート(Sartomer社製)
IBOA:イソボルニルアクリレート(Sartomer社製)
PEA:2-フェノキシエチルアクリレート(Sartomer社製)
3MPDA:3-メチル-1,5-ペンタンジオールジアクリレート(Sartomer社製)
DVE3:トリエチレングリコールジビニルエーテル(BASF社製)
THFA:テトラヒドロフルフリルアクリレート(Sartomer社製)
ACMO:アクリロイルモルホリン(KJケミカルズ(株)製)
VEEA:2-(2-ビニロキシエトキシ)エチルアクリレート((株)日本触媒製)
UV-12:FLORSTAB UV12、ニトロソ系重合禁止剤、トリス(N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩、Kromachem社製
IRG819:BASF社製の光重合開始剤「IRGACURE 819」、アシルホスフィンオキシド化合物、詳細には、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド
IRG184:BASF社製の光重合開始剤「IRGACURE 184」、カルボニル化合物、詳細には、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
ITX:増感剤、2-イソプロピルチオキサントン(LAMBSON社製)
Cyan millbase:下記組成のシアン顔料分散物
-Cyan millbaseの組成-
・顔料:C.I.ピグメント・ブルー15:3(シアン顔料、クラリアント社製):20部
・分散剤:ソルスパース32000(高分子分散剤、日本ルーブリゾール(株)製):5部
・単官能モノマー:2-フェノキシエチルアクリレート:75部
・顔料:C.I.ピグメント・ブルー15:3(シアン顔料、クラリアント社製):20部
・分散剤:ソルスパース32000(高分子分散剤、日本ルーブリゾール(株)製):5部
・単官能モノマー:2-フェノキシエチルアクリレート:75部
<インクの評価>
得られたインクを用い、以下の評価を行った。
結果を表5に示す。
得られたインクを用い、以下の評価を行った。
結果を表5に示す。
(画像のべたつき)
ピエゾ型インク吐出ヘッドを有する市販のインクジェット記録装置(富士フイルム(株)製、LuxelJet(登録商標)UV3600GT/XT:商品名)を用い、上記インクを基材上に吐出してインク膜を形成した。いずれの実施例及び比較例においても、上記インクを問題無く吐出することができた。
次に、基材上に形成されたインク膜にUV光を照射することにより、基材上に100%ベタ画像(以下、単に「画像」とする)を形成した。これにより画像付き基材を得た。
基材としては、PVCシート(エイブリィ・デニソン社製の「AVERY(登録商標) 400 GLOSS WHITE PERMANENT」)を用いた。
UV光の照射は、
実施例21以外の例(実施例及び比較例)では、メタルハライドランプ(オゾンレスメタルハライドランプMAN250L)を用い、露光強度2.0W/cm2、露光エネルギー1000mJ/cm2の条件にて行い、
実施例21では、実験用385nmUV-LED照射器(CCS(株)製)を用い、露光エネルギー300mJ/cm2の条件にて行った。
ピエゾ型インク吐出ヘッドを有する市販のインクジェット記録装置(富士フイルム(株)製、LuxelJet(登録商標)UV3600GT/XT:商品名)を用い、上記インクを基材上に吐出してインク膜を形成した。いずれの実施例及び比較例においても、上記インクを問題無く吐出することができた。
次に、基材上に形成されたインク膜にUV光を照射することにより、基材上に100%ベタ画像(以下、単に「画像」とする)を形成した。これにより画像付き基材を得た。
基材としては、PVCシート(エイブリィ・デニソン社製の「AVERY(登録商標) 400 GLOSS WHITE PERMANENT」)を用いた。
UV光の照射は、
実施例21以外の例(実施例及び比較例)では、メタルハライドランプ(オゾンレスメタルハライドランプMAN250L)を用い、露光強度2.0W/cm2、露光エネルギー1000mJ/cm2の条件にて行い、
実施例21では、実験用385nmUV-LED照射器(CCS(株)製)を用い、露光エネルギー300mJ/cm2の条件にて行った。
画像付き基材の画像上に試験紙(型番C2、富士ゼロックス(株)製)を重ね、次いで、試験紙の上から画像の全面を20Nの荷重を加えながら20回摩擦し、次いで画像付き基材から試験紙を剥がした。
次に、試験紙を目視で観察し、下記評価基準に従って画像のべたつきを評価した。
次に、試験紙を目視で観察し、下記評価基準に従って画像のべたつきを評価した。
-画像のべたつきの評価基準-
5:試験紙に画像が全く転写しておらず、画像のべたつきが極めて抑制されている。
4:試験紙の画像と接触していた全面積に対して0%超5%未満の範囲に、画像が転写しているが、画像のべたつきが抑制されている。
3:試験紙の画像と接触していた全面積に対して5%以上10%未満の範囲に、画像が転写しているが、画像のべたつきが実用上問題ないレベルに抑制されている。
2:試験紙の画像と接触していた全面積に対して10%以上20%未満の範囲に、画像が転写しており、画像のべたつきが実用上の許容範囲外である。
1:試験紙の画像と接触していた全面積に対して20%以上の範囲に、画像が転写しており、画像のべたつきが顕著であった。
5:試験紙に画像が全く転写しておらず、画像のべたつきが極めて抑制されている。
4:試験紙の画像と接触していた全面積に対して0%超5%未満の範囲に、画像が転写しているが、画像のべたつきが抑制されている。
3:試験紙の画像と接触していた全面積に対して5%以上10%未満の範囲に、画像が転写しているが、画像のべたつきが実用上問題ないレベルに抑制されている。
2:試験紙の画像と接触していた全面積に対して10%以上20%未満の範囲に、画像が転写しており、画像のべたつきが実用上の許容範囲外である。
1:試験紙の画像と接触していた全面積に対して20%以上の範囲に、画像が転写しており、画像のべたつきが顕著であった。
(画像の黄変)
画像のべたつきの評価と同様にして画像付き基材を作製し、作製された画像付き基板における画像の黄変を評価した。
詳細には、画像形成直後(UV光照射から30分以内)及びUV光照射から3日経過後のそれぞれにおいて、画像の色(L*a*b*)をエックスライト社製分光光度計SpectroEyeにて測定し、両者の色差(ΔE)を求めた。
ΔEに基づき、下記評価基準に従い、画像の黄変を評価した。
画像のべたつきの評価と同様にして画像付き基材を作製し、作製された画像付き基板における画像の黄変を評価した。
詳細には、画像形成直後(UV光照射から30分以内)及びUV光照射から3日経過後のそれぞれにおいて、画像の色(L*a*b*)をエックスライト社製分光光度計SpectroEyeにて測定し、両者の色差(ΔE)を求めた。
ΔEに基づき、下記評価基準に従い、画像の黄変を評価した。
-画像の黄変の評価基準-
5:ΔEが0以上0.4未満であり、画像の黄変が非常に抑制されている。
4:ΔEが0.4以上1.6未満であり、画像の黄変が抑制されている。
3:ΔEが1.6以上3.2未満であり、画像の黄変が実用上問題ないレベルに抑制されている。
2:ΔEが3.2以上4.8未満であり、画像の黄変が実用上の許容範囲外であった。
1:ΔEが4.8以上であり、画像の黄変が顕著であった。
5:ΔEが0以上0.4未満であり、画像の黄変が非常に抑制されている。
4:ΔEが0.4以上1.6未満であり、画像の黄変が抑制されている。
3:ΔEが1.6以上3.2未満であり、画像の黄変が実用上問題ないレベルに抑制されている。
2:ΔEが3.2以上4.8未満であり、画像の黄変が実用上の許容範囲外であった。
1:ΔEが4.8以上であり、画像の黄変が顕著であった。
(画像の耐ブロッキング性)
画像のべたつきの評価と同様にして画像付き基材を作製し、作製された画像付き基板における画像の耐ブロッキング性を評価した。
得られた画像付き基材を20mm×20mmのサイズに裁断し、評価サンプルとした。この評価サンプルは2枚作製した。
画像のべたつきの評価と同様にして画像付き基材を作製し、作製された画像付き基板における画像の耐ブロッキング性を評価した。
得られた画像付き基材を20mm×20mmのサイズに裁断し、評価サンプルとした。この評価サンプルは2枚作製した。
次に、2枚の評価サンプルを、画像同士が接するように重ね合わせ、次いで、2枚の評価サンプルが互いに押し付けられる方向に10Nの荷重を10秒間加え、次いで評価サンプル同士を剥がした。
次に、2枚の評価サンプルの各々の画像を観察し、画像同士が接着した跡の有無及び上記接着した跡の程度を目視で観察し、下記評価基準に従って画像の耐ブロッキング性を評価した。
次に、2枚の評価サンプルの各々の画像を観察し、画像同士が接着した跡の有無及び上記接着した跡の程度を目視で観察し、下記評価基準に従って画像の耐ブロッキング性を評価した。
-画像の耐ブロッキング性の評価基準-
5:画像同士が接着した跡が見られず、画像の耐ブロッキング性に非常に優れている。
4:画像の全面積に対して0%超3%未満の範囲に、画像同士が接着した跡が見られるが、画像の耐ブロッキング性は実用上問題ないレベルである。
3:画像の全面積に対して3%以上10%未満の範囲に、画像同士が接着した跡が見られるが、画像の耐ブロッキング性は実用上の許容範囲内である。
2:画像の全面積に対して10%以上50%未満の範囲に、画像同士が接着した跡が見られ、画像の耐ブロッキング性が実用上の許容範囲外である。
1:画像の全面積に対して50%以上の範囲に、画像同士が接着した跡が見られ、画像の耐ブロッキング性が極めて悪い。
5:画像同士が接着した跡が見られず、画像の耐ブロッキング性に非常に優れている。
4:画像の全面積に対して0%超3%未満の範囲に、画像同士が接着した跡が見られるが、画像の耐ブロッキング性は実用上問題ないレベルである。
3:画像の全面積に対して3%以上10%未満の範囲に、画像同士が接着した跡が見られるが、画像の耐ブロッキング性は実用上の許容範囲内である。
2:画像の全面積に対して10%以上50%未満の範囲に、画像同士が接着した跡が見られ、画像の耐ブロッキング性が実用上の許容範囲外である。
1:画像の全面積に対して50%以上の範囲に、画像同士が接着した跡が見られ、画像の耐ブロッキング性が極めて悪い。
(画像の光沢性)
画像のべたつきの評価で用いたものと同様の画像付き基材を準備した。
画像付き基材における画像の光沢度を、コニカミノルタ製の光沢計「GM-268Plus」を用い、測定角度60度で測定した。測定結果に基づき、下記基準に従い、画像の光沢性を評価した。なお、以下において、GUは、Gross Unitの略である。
画像のべたつきの評価で用いたものと同様の画像付き基材を準備した。
画像付き基材における画像の光沢度を、コニカミノルタ製の光沢計「GM-268Plus」を用い、測定角度60度で測定した。測定結果に基づき、下記基準に従い、画像の光沢性を評価した。なお、以下において、GUは、Gross Unitの略である。
-光沢性の評価基準-
5:光沢度25GU(Gross Unit)以上
4:光沢度20GU以上25GU未満
3:光沢度15GU以上20GU未満
2:光沢度10GU以上15GU未満
1:光沢度10GU未満
5:光沢度25GU(Gross Unit)以上
4:光沢度20GU以上25GU未満
3:光沢度15GU以上20GU未満
2:光沢度10GU以上15GU未満
1:光沢度10GU未満
表5中、
「(1)」は、α水素原子を有するアミン構造を含む構造単位(1)を意味し、
「(2)」は、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(2)を意味し、
「(3)」は、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(3)を意味し、
「(4)」は、構造単位(1)~(3)以外の構造単位(4)を意味する。
前述のとおり、実施例21は、UV-LED照射器を用いてUV光の照射を行った例であり、実施例21以外の例(実施例及び比較例)は、メタルハライドランプを用いてUV光の照射を行った例である。
各実施例及び各比較例における構造単位(1)~(4)の具体的な構造は以下のとおりである。
ここで、α水素原子を有しないアミン構造を含む構造(4-X)、並びに、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基のいずれも含まない構造(4-Y)及び構造(4-Z)は、構造単位(4)に分類した。
「(1)」は、α水素原子を有するアミン構造を含む構造単位(1)を意味し、
「(2)」は、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(2)を意味し、
「(3)」は、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(3)を意味し、
「(4)」は、構造単位(1)~(3)以外の構造単位(4)を意味する。
前述のとおり、実施例21は、UV-LED照射器を用いてUV光の照射を行った例であり、実施例21以外の例(実施例及び比較例)は、メタルハライドランプを用いてUV光の照射を行った例である。
各実施例及び各比較例における構造単位(1)~(4)の具体的な構造は以下のとおりである。
ここで、α水素原子を有しないアミン構造を含む構造(4-X)、並びに、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基のいずれも含まない構造(4-Y)及び構造(4-Z)は、構造単位(4)に分類した。
表5中、C=C価(mmol/g)は、樹脂中におけるエチレン性不飽和結合の量(即ち、樹脂1g当たりのエチレン性不飽和結合のミリモル数)を意味する。
表5に示すように、α水素原子を有するアミン構造と、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種と、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種と、を含む特定樹脂を含有するインクを用いた各実施例では、形成された画像において、べたつき及び黄変が抑制されていた。更に、各実施例で形成された画像は、耐ブロッキング性及び光沢性にも優れていた。
これら実施例に対し、α水素原子を有するアミン構造を含まない比較樹脂を用いた比較例1及び2では、画像のべたつきが悪化した。
また、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基をいずれも含まない比較樹脂を用いた比較例3では、画像の黄変が悪化した。
また、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基をいずれも含まない比較樹脂を用いた比較例4~6では、画像のべたつきが悪化した。
また、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基をいずれも含まない比較樹脂を用いた比較例3では、画像の黄変が悪化した。
また、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基をいずれも含まない比較樹脂を用いた比較例4~6では、画像のべたつきが悪化した。
また、実施例19及び20と、実施例1~18及び21~26と、の対比より、特定樹脂がアルキルチオ基を含む場合(実施例1~18及び21~26)には、画像の黄変がより抑制されることがわかる。
更に、例えば、実施例1と実施例8との対比より、特定樹脂が、主鎖の末端基としてのアルキルチオ基を含む場合(実施例1)には、画像の黄変がより抑制されることがわかる。
更に、例えば、実施例1と実施例8との対比より、特定樹脂が、主鎖の末端基としてのアルキルチオ基を含む場合(実施例1)には、画像の黄変がより抑制されることがわかる。
また、実施例19及び20と、実施例1~18と、の対比より、特定樹脂が(メタ)アクリル系樹脂である場合(実施例1~18)には、画像のべたつきがより抑制されることがわかる。
また、実施例17及び18と、実施例1、4、15、及び16と、の対比より、特定樹脂において、α水素原子を有するアミン構造が、1つの窒素原子に対して3つの炭素原子が結合している第3級アミン構造を有し、上記3つの炭素原子が、それぞれ独立に、メチル基中の炭素原子、第1級炭素原子、又は第2級炭素原子である(但し、上記3つの炭素原子の全てがメチル基中の炭素原子であることはない)場合(実施例1、4、15、及び16)には、画像のべたつきがより抑制されることがわかる。
更に、実施例1及び4と、実施例15及び16と、の対比より、特定樹脂が、α水素原子を有するアミン構造として、ジメチルアミノアルキル基を含む場合(実施例1及び4)には、画像のべたつきが顕著に抑制されることがわかる。
更に、実施例1及び4と、実施例15及び16と、の対比より、特定樹脂が、α水素原子を有するアミン構造として、ジメチルアミノアルキル基を含む場合(実施例1及び4)には、画像のべたつきが顕著に抑制されることがわかる。
また、実施例13及び14と、実施例10~12と、の対比より、特定樹脂がフッ素数8以上のフッ化炭化水素基を含む場合(実施例11及び12)、及び、特定樹脂が炭素数16以上の炭化水素基を含む場合(実施例10)には、画像のべたつきが顕著に抑制されることがわかる。
また、実施例1と実施例7との対比より、特定樹脂におけるC=C価が0mmol/g~1.0mmol/gである場合(実施例1)には、画像の光沢性がより向上することがわかる。
2017年6月20日に出願された日本国特許出願2017-120842号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。
Claims (12)
- α水素原子を有するアミン構造と、アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種と、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種と、を含む樹脂、
単官能のラジカル重合性モノマー及び二官能のラジカル重合性モノマーの少なくとも一方、並びに、
光重合開始剤
を含有する光硬化性インク組成物。 - 前記樹脂が、
α水素原子を有するアミン構造を含む構造単位(1)と、
アルキルチオ基、アルキレンチオアルキレン基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(2)と、
フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基、及び炭素数12以上の炭化水素基からなる群から選択される少なくとも1種を含む構造単位(3)と、
を含む請求項1に記載の光硬化性インク組成物。 - 前記樹脂が、アルキルチオ基を含む請求項1又は請求項2に記載の光硬化性インク組成物。
- 前記樹脂が、主鎖の末端基としてのアルキルチオ基を含む請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の光硬化性インク組成物。
- 前記樹脂が、(メタ)アクリル樹脂である請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の光硬化性インク組成物。
- 前記樹脂が、下記構造単位(1A)及び下記構造単位(3A)を含む請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の光硬化性インク組成物。
構造単位(1A)中、R11は、水素原子又はメチル基を表し、R12、R13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表し、L11は、連結基を表し、2つの*は、それぞれ結合位置を表す。R12とL11とは互いに連結して環を形成してもよく、R12とR13とは互いに連結して環を形成してもよい。
構造単位(3A)中、R31は、水素原子又はメチル基を表し、L31は、単結合又は連結基を表し、X31は、フッ化炭化水素基、ポリシロキサン基を含む1価の基、又は炭素数12以上の炭化水素基を表し、2つの*は、それぞれ結合位置を表す。 - 前記α水素原子を有するアミン構造は、1つの窒素原子に対して3つの炭素原子が結合している第3級アミン構造であり、
前記3つの炭素原子が、それぞれ独立に、メチル基中の炭素原子、第1級炭素原子、又は第2級炭素原子であり、かつ、前記3つの炭素原子の全てがメチル基中の炭素原子であることはない請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の光硬化性インク組成物。 - 前記α水素原子を有するアミン構造が、ジメチルアミノアルキル基である請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の光硬化性インク組成物。
- 前記樹脂中におけるエチレン性不飽和結合の量が、0mmol/g~1.0mmol/gである請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の光硬化性インク組成物。
- 前記樹脂の重量平均分子量が、5000~30000である請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の光硬化性インク組成物。
- 前記単官能のラジカル重合性モノマー及び前記二官能のラジカル重合性モノマーの総含有量が、光硬化性インク組成物の全量に対し、50質量%以上である請求項1~請求項10のいずれか1項に記載の光硬化性インク組成物。
- 基材上に、請求項1~請求項11のいずれか1項に記載の光硬化性インク組成物を付与することによりインク膜を形成する工程と、
前記インク膜に活性エネルギー線を照射して前記インク膜を硬化させることにより画像を形成する工程と、
を有する画像形成方法。
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|---|---|---|---|
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