JP2015155502A - インク組成物、インクセット及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
Description
インクジェット記録方法は、印刷版を必要とせず、画像形成部のみにインクを吐出して記録媒体上に直接画像形成を行うため、インクを効率良く使用でき、ランニングコストが安い。更に、インクジェット方式は印刷装置も比較的安価で、小型化も可能であり、騒音も少ない。このように、インクジェット方式は他の画像記録方式に比べて種々の利点を兼ね備えている。
インクジェット記録方法は、これまでは主にオフィスプリンタやホームプリンタの分野で用いられてきたが、近年、商業印刷分野においてもインクジェット記録方法が適用されるようになってきた。商業用印刷分野においては、インクジェット記録にこれまで以上の迅速性(高速)が求められる。
しかし、インクジェット記録のスピードを上げるために記録後の乾燥、定着等の処理時間を短縮すると、インク中の水や有機溶剤の記録媒体中への浸透あるいは乾燥が記録スピードに追いつかず記録画像が未だ軟らかい状態で、その画像上にさらに次の記録媒体が重ねられてしまう。商業用印刷では、一度に数百ないし数千枚もの記録媒体に画像を形成し、画像形成後の記録媒体が積み重ねられていくため、記録媒体上に形成した画像がその上に積み重ねられた記録媒体の裏面に転写されてしまったり、記録媒体同士がくっ付きあってしまったりする現象(以下、これらの現象を「スタッカーブロッキング」という。)が生じやすい。
このスタッカーブロッキングを防止する方法が検討されてきている。例えば、特許文献1には、水溶性有機溶剤の含有量が20質量%以下で、ガラス転移温度が60℃以上の樹脂粒子を含み、YMCKの四色のインクに加え、RGBの少なくとも1色のインクを含むインクセットを用いることでスタッカーブロッキングを防止できることが記載されている。
本発明は、記録媒体上への画像形成に用いた際に、画像形成後の記録媒体のカールが生じにくく、しかも、スタッカーブロッキングも生じにくいインク組成物及びこのインク組成物を含むインクセットを提供することを課題とする。また、本発明は、上記インク組成物を記録媒体上に吐出することを含む、インクジェット記録方法を提供することを課題とする。
(a)下記一般式(1)で表される、分子量が130以上300以下の化合物:
(b)着色剤;
(c)SP値が17以上24以下のポリマー;
(d)水
を含有するインク組成物であって、成分(a)のlogP値と成分(c)のSP値が下記数式Iを満たすインク組成物。
[数式I]
−1.7≦[成分(a)のlogP値]≦−0.0456×[成分(c)のSP値]+0.6319
〔2〕
上記一般式(1)のRが炭素数1〜6のアルキル基である、〔1〕に記載のインク組成物。
〔3〕
上記成分(a)が下記一般式(2)又は(3)で表される化合物である、〔1〕又は〔2〕に記載のインク組成物:
〔4〕
上記成分(a)が下記一般式(4)〜(9)のいずれかで表される化合物である、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のインク組成物:
〔5〕
上記成分(a)の含有量が1〜30質量%である、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のインク組成物。
〔6〕
上記インク組成物がインクジェット記録用のインクである、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のインク組成物。
〔7〕
上記成分(c)がポリマー微粒子である、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のインク組成物。
〔8〕
〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のインク組成物と、酸性化合物を含有する酸処理剤とを含むインクセット。
〔9〕
上記酸性化合物が、分子量50以上200以下で、かつ水中におけるpKaが1以上5以下の酸である、〔8〕に記載のインクセット。
〔10〕
〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のインク組成物を記録媒体上に吐出することを含む、インクジェット記録方法。
〔11〕
上記記録媒体が紙媒体である、〔10〕に記載のインクジェット記録方法。
〔12〕
上記紙媒体がコート紙である、〔11〕に記載のインクジェット記録方法。
〔13〕
上記インクジェット記録方法が、
記録媒体上に、酸性化合物を含有する酸処理剤を付与する酸処理工程と、
酸処理工程後の記録媒体上に〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のインク組成物を吐出して画像を形成するインク付与工程とを含む、〔10〕〜〔12〕のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
本明細書において、各置換基の例として説明される各基の「基」は無置換の形態及び置換基を有する形態のいずれも包含する意味に用いる。例えば、「アルキル基」は置換基を有してもよいアルキル基を意味する。
本明細書において、「化合物」という語を末尾に付して呼ぶとき、あるいは化合物を特定の名称ないし化学式で示すときには、特に断わりのない限り、化合物そのものに加え、その塩、錯体、そのイオンを含む意味に用いる。
本発明のインクジェット記録方法によれば、画像形成後に記録媒体がカールしにくく、且つ、スタッカーブロッキングも効果的に抑制される。
<成分(a)>
本発明のインク組成物は、成分(a)として、下記一般式(1)で表される特定分子量の化合物であって、後述する特定のlogP値を有する化合物を含有する。
Lがアルキレン基である場合、その炭素数は1〜8であることが好ましく、1〜6であることがより好ましく、1〜4であることがさらに好ましく、−C2H4−であることがさらに好ましい。
成分(a)の化合物はその分子中に水酸基を1つだけ有している。
本発明においてlogP値は、Ghose,Pritchett,Crippenらのatom fragment法により求められる。このatom fragment法によるlogP値の算出方法は、J.Chem.Inf.Comput.Sci.,1987,27,p.21-35に記載されている。
成分(a)の化合物は、水と共に記録媒体に浸透して水をブロックし、セルロースの水素結合が切断されるのを防ぐことでカール抑制効果を発現すると考えられる。そのメカニズムは定かではないが、末端の水酸基がセルロースに配位する一方で、疎水基であるRが水をブロックしているためと推定される。
成分(a)のlogP値が−1.7より小さい場合や成分(a)が水酸基を2以上有する場合には、成分(a)自体が記録媒体である紙を構成するセルロースの水素結合を分断するおそれがあり、画像形成後に記録媒体のカールが生じやすくなる。
本発明のインク組成物は、着色剤(成分(b))を含有する。
本発明のインク組成物(以下、単に「インク」ということがある)は、単色画像の形成のみならず、多色画像(例えばフルカラー画像)の形成にも用いることができ、所望の1色または2色以上を選択して画像形成することができる。フルカラー画像を形成する場合、インク組成物を、例えば、マゼンタ色調インク、シアン色調インクおよびイエロー色調インクとして用いることができる。また、更にブラック色調インクとして用いてもよい。
上記の各色調のインク組成物は、着色剤の色相を所望により変更することにより調製できる。
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などが挙げられる。多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料などが挙げられる。染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなどが挙げられる。
染料を保持した担体(着色剤)はそのまま、あるいは必要に応じて分散剤を併用して用いることができる。分散剤としては後述する分散剤を好適に用いることができる。
インク組成物中の着色剤の含有量は、色濃度、粒状性、インク安定性、吐出信頼性の観点から、インク組成物の全質量に対して、1〜35質量%が好ましく、1〜25質量%がより好ましい。
本発明のインク組成物が水系であり、着色剤が顔料である場合、顔料は、分散剤によって水系溶媒に分散された着色粒子(以下、単に「着色粒子」という)を構成していることが好ましい。
分散剤としては、ポリマー分散剤でも低分子の界面活性剤型分散剤でもよい。また、ポリマー分散剤としては水溶性ポリマー分散剤でも水不溶性ポリマー分散剤の何れでもよい。
更に、合成系の親水性高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、非架橋ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸又はそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物、セラック等の天然高分子化合物等が挙げられる。
また、親水性の構造単位を構成するモノマー成分としては、親水性基を含むモノマー成分であれば特に制限はない。この親水性基としては、ノニオン性基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等を挙げることができる。なお、ノニオン性基は、水酸基、(窒素原子が無置換の)アミド基、アルキレンオキシド重合体(例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等)に由来する基、糖アルコールに由来する基等が挙げられる。
上記親水性構造単位は、分散安定性の観点から、少なくともカルボキシル基を含むことが好ましく、ノニオン性基とカルボキシル基を共に含む形態であることもまた好ましい。
本明細書において、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)で測定される。GPCは、HLC−8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgel SuperHZM−H、TSKgel Super HZ4000、TSKgel Super HZ2000(東ソー社製、4.6mmID×15cm)が用いられる。GPCの詳細な条件は、特開2010−155359号公報の段落番号〔0076〕に記載されたとおりである。
着色粒子中の分散剤の含有量が、上記範囲内にあることにより、顔料が適量の分散剤で被覆され、粒径が小さく経時安定に優れた着色粒子を得やすい傾向となり好ましい。
有機溶剤の好ましい例としては、水溶性有機溶剤が挙げられる。なかでもイソプロパノール、アセトンおよびメチルエチルケトンが好ましく、特に、メチルエチルケトンが好ましい。有機溶剤は、1種単独で用いても複数併用してもよい。
また、着色剤(または着色粒子)の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布または単分散性の粒径分布のいずれであってもよい。また、単分散性の粒径分布を持つ着色剤を、2種以上混合して使用してもよい。
なお、着色剤(または着色粒子)の体積平均粒径は、後述するポリマー微粒子の体積平均粒径の測定と同様の方法で測定することができる。
本発明のインク組成物は、成分(c)としてSP値が17以上24以下のポリマーを含む。成分(c)のポリマーの形態に特に制限はないが、SP値が17以上24以下のポリマーで形成されたポリマー微粒子(以下、単に「成分(c)のポリマー微粒子」又は「ポリマー微粒子」ともいう。)の形態であることが好ましい。
成分(c)のポリマーのSP値が24を超えると記録媒体上に形成した画像の膜質が悪化しスタッカーブロッキングが生じやすくなる。また、このSP値が17未満であると、分散安定性が低下しすぎて好ましくない。成分(c)のポリマーのSP値は、後述するように、成分(a)の化合物のlogP値と特定の関係を有する。
本発明において、SP値の算出には沖津法を採用する。沖津法は、例えば、日本接着学会誌,1993年,Vol.29,No.6,p249〜259に詳述されている。SP値は、成分(c)のポリマー中のモノマー成分のwt%に基づいて算出する。
また、成分(c)のポリマーが酸性基を有し、この酸性基を中和して成分(c)のポリマーをインク組成物中に分散させている場合には、中和前のポリマーのSP値を用いる。
成分(c)のポリマーは、上記着色粒子を構成するポリマー分散剤とは別に存在し、インク組成物の記録媒体への定着性や形成画像の耐擦過性を向上させる効果も有する。
以下、成分(c)のポリマーがポリマー微粒子である形態について詳細に説明する。
ポリマー微粒子のガラス転移温度は、好ましくは50℃以上230℃以下の範囲である。
測定Tgは、例えば、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220を用いて、昇温速度10℃/分で測定ときに、ポリマー微粒子のガラス転移に伴いベースラインが変化しはじめる温度と、再びベースラインに戻る温度との平均として測定される。
但し、ポリマーの分解等により測定が困難な場合には、下記の計算式で算出される計算Tgを適用する。計算Tgは下記の式により計算されるものである。
1/Tg=Σ(Xi/Tgi)
ここで、計算対象となるポリマーはi=1からnまでのn種のモノマー成分が共重合しているとする。Xiはi番目のモノマーの重量分率(ΣXi=1)、Tgiはi番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。但し、Σはi=1からnまでの和をとる。なお、各モノマーの単独重合体ガラス転移温度の値(Tgi)は、Polymer Handbook (3rd Edition) (J.Brandrup, E.H.Immergut著(Wiley−Interscience、1989))の値を採用する。
ここで、自己分散性ポリマーとは、界面活性剤の不存在下、転相乳化法により分散状態としたとき、ポリマー自身が有する官能基(特に酸性基又はその塩)によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性ポリマーをいう。
ここで、分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態(エマルション)、及び、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態(サスペンジョン)の両方の状態を含むものである。
また、「水不溶性」とは、水100質量部(25℃)に対する溶解量が5.0質量部以下であることを指す。
ポリマー微粒子を構成するアクリル樹脂は、芳香族基を有する構造単位及び脂環式炭化水素基を有する構造単位の少なくとも一方を有することが好ましい。これにより、形成された画像の強度が増し、耐傷性や耐ブロッキング性が向上する。
芳香族基を有する構造単位は、芳香族基を有するモノマー(以下、「芳香族基含有モノマー」ともいう)に由来する構造単位である。
芳香族基を有する構造単位としては、フェニル基を有する構造単位、ベンジル基を有する構造単位、フェノキシ基を有する構造単位、フェネチル基を有する構造単位等が挙げられるが、中でも、ベンジル基を有する構造単位又はフェノキシ基を有する構造単位(好ましくはフェノキシエチル基を有する構造単位)が好ましい。
芳香族基含有モノマーとしては、例えば、芳香族基を含有する(メタ)アクリレートモノマー(例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、等)、スチレン系モノマー等が挙げられる。中でも、ポリマー鎖の親水性と疎水性のバランスとインク定着性の観点から、芳香族基を含有する(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、及びフェニル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種がより好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートがさらに好ましい。
なお、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの双方を含む意味に用いる。
脂環式炭化水素基を有する構造単位は、脂環式炭化水素基を有するモノマー(以下、「脂環式炭化水素基含有モノマー」ともいう)に由来する構造単位である。
脂環式炭化水素基含有モノマーは、脂環式炭化水素基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましく、脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレート(以下、「脂環式(メタ)アクリレート」ともいう)がより好ましい。
脂環式(メタ)アクリレートとは、(メタ)アクリル酸に由来する構造部位と、アルコールに由来する構造部位とを含み、アルコールに由来する構造部位に、無置換又は置換された脂環式炭化水素基を少なくとも1つ含む構造を有しているものである。なお、脂環式炭化水素基は、アルコールに由来する構造部位そのものであっても、連結基を介してアルコールに由来する構造部位に結合していてもよい。
脂環式炭化水素基は、さらに置換基を有してもよい。置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、水酸基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、アルキル又はアリールカルボニル基、及びシアノ基等が挙げられる。また、脂環式炭化水素基は、さらに縮合環を形成していてもよい。本発明における脂環式炭化水素基としては、粘度や溶解性の観点から、脂環式炭化水素部分の炭素原子数が5〜20であることが好ましい。
単環式(メタ)アクリレートとしては、炭素原子数が3〜10のシクロアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、例えば、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロノニル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
2環式(メタ)アクリレートとしては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
3環式(メタ)アクリレートとしては、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
この形態であると、ポリマー微粒子のガラス転移温度を40℃以上に調整することがより容易となる。
親水性の構造単位は、親水性基を有するモノマー(以下、「親水性基含有モノマー」ともいう)に由来する構造単位である。
この場合、ポリマー中の親水性の構造単位は、1種又は2種以上の親水性基含有モノマーに由来する。
親水性基としては、特に制限はなく、解離性基であってもノニオン性親水性基であってもよい。
親水性基は、自己分散促進の観点、形成された乳化又は分散状態の安定性の観点から、解離性基であることが好ましく、アニオン性の解離性基であることがより好ましい。解離性基としては、カルボキシ基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、中でも、インク組成物を構成した場合の定着性の観点から、カルボキシ基が好ましい。
解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
不飽和スルホン酸モノマーとして、具体的には、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。
不飽和リン酸モノマーとして具体的には、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
解離性基含有モノマーの中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、(メタ)アクリル酸がより好ましい。
アルキル基を有する構造単位におけるアルキル基の炭素原子数は、1〜4が好ましい。
アルキル基を有する構造単位は、アルキル基を有するモノマー(以下、「アルキル基含有モノマー」ともいう)に由来する構造単位である。
中でも、アルキル(メタ)アクリレートが好ましく、アルキル基の炭素原子数が1〜4であるアルキル(メタ)アクリレートがより好ましく、メチル(メタ)アクリレート又はエチル(メタ)アクリレートがさらに好ましく、メチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
ウレタン樹脂は、ポリマー間で水素結合のような強固な相互作用が可能なウレタン部位と、ポリマー間での相互作用が比較的弱い非ウレタン部位とから形成されており、インクの膜が形成される際に、ミクロな構造として、相互作用が比較的強い部位と比較的弱い部位がそれぞれ寄り集まって海−島構造を構築し、柔軟性を有するものと推定される。ウレタン樹脂はこのように本質的に柔軟性を持つため、形成される膜が柔軟で応力を緩和でき、耐擦性に優れたインク画像を形成できるものと推定される。
ウレタン樹脂の酸価は特に限定されないが、好ましくは、5mgKOH/g以上100mgKOH/g以下であり、特に好ましくは、10mgKOH/g以上80mgKOH/g以下である。
市販品としては、ウレタン樹脂であれば特に制限はなく、中でもポリエステル系ウレタン樹脂またはポリエーテル系ウレタン樹脂を使用することが好ましい。例えば、NeoRez R−960(日本ルーブリゾール社製)、NeoRez R−989(日本ルーブリゾール社製)、NeoRez R−9320(日本ルーブリゾール社製)、NeoRad NR−440(日本ルーブリゾール社製)、ハイドランAP−30(DIC社製)、ハイドランAPX−601(DIC社製)、ハイドランSP−510(DIC(株)製)、ハイドランSP−97(DIC社製)、ハイドランHW140(DIC社製)、タケラックW−5025(三井武田ケミカル株)製、エラストロンMF−60(第一工業製薬社製)、エラストロンMF−9(第一工業製薬社製)、M−1064(第一工業製薬社製)、アイゼラックスS−1020(保土ヶ谷化学社製)、アイゼラックスS−1040(保土ヶ谷化学社製)、アイゼラックスS−1085C(保土ヶ谷化学社製)、アイゼラックスS−4040N(保土ヶ谷化学社製)、ネオタンUE−5000(東亞合成社製)、RU−40シリーズ(スタール・ジャパン製)、ユーコートUWS−145(三洋化成社製)、パーマリンUA−150(三洋化成社製)、WF−41シリーズ(スタール・ジャパン製)、WPC−101(日本ウレタン工業社製)、アクリットWBR−016U、WEM−321U、WBR−2018、WBR−2000U、WBR−601U、WBR−2101(大成ファインケミカル社製)が挙げられる。
61、旭化成ケミカルズ製)/ジメチロールプロピオン酸の反応物の水酸化ナトリウム部
分中和塩
B−2)ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート/ポリカーボネートジオ
ール(デュラノールT5660、旭化成ケミカルズ製)/ジメチロールプロピオン酸の反
応物の水酸化ナトリウム部分中和塩
B−3)イソホロンジイソシアネート/ポリカーボネートジオール(デュラノールT56
61、旭化成ケミカルズ製)/ジメチロールプロピオン酸の反応物のトリエチルアミン部
分中和塩
B−4)キシリレンジイソシアネート/ポリカーボネートジオールデュラノールT566
1、旭化成ケミカルズ製)/ジメチロールプロピオン酸の反応物の水酸化ナトリウム部分
中和塩
B−5)イソホロンジイソシアネート/ポリエチレングリコール(分子量300、和光純
薬工業製)/ジメチロールプロピオン酸の反応物の水酸化ナトリウム部分中和塩
B−6)イソホロンジイソシアネート/エチレングリコール/ジメチロールプロピオン酸の反応物の水酸化ナトリウム部分中和塩
B−7)イソホロンジイソシアネート/ポリプロピレングリコール/ジメチロールプロピオン酸の反応物の水酸化ナトリウム部分中和塩
B−8)ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート/1,2−ブタンジオール/ジメチロールプロピオン酸の反応物の水酸化ナトリウム部分中和塩
上記含有量が0.3質量%以上であると、画像の耐擦性をより向上させ、かつ、画像ムラをより抑制できる。
上記含有量が15.0質量%以下であると、インクの吐出性をより向上させることができ、また、低温環境下での析出物の発生を抑制する点でも有利である。
本発明のインク組成物において、成分(a)のlogP値と成分(c)のSP値は下記数式Iを満たす。
[数式I]
−1.7≦[成分(a)のlogP値]≦−0.0456×[成分(c)のSP値]+0.06319
すなわち、上記数式Iを満たす場合には、成分(a)の化合物と成分(c)のポリマーとの相溶性が低く、成分(c)のポリマーに対して成分(a)の化合物が可塑剤として作用しないため、スタッカーブロッキングを効果的に抑えることができると推定される。さらに、成分(a)の化合物と成分(c)のポリマーとの相溶性が低いことにより、インク組成物が記録媒体上に吐出された際に、成分(a)の化合物が成分(c)のポリマーに吸着されにくく、効率的に記録媒体中に浸透できるため、水によるセルロースの水素結合の切断が抑制されて記録媒体のカールが生じにくくなると推定される。
一方、上記数式Iを満たさない場合には、成分(a)の化合物と成分(c)のポリマーの相溶性が高まり、成分(c)のポリマーに成分(a)の化合物に吸着されやすくなると推定される。この場合、成分(a)の記録媒体中への浸透が阻害される一方で、水は効率良く記録媒体中へと浸透するため、記録媒体のカールが生じやすくなる。また、成分(c)のポリマーに吸着した成分(a)の化合物が、成分(c)のポリマー微粒子に対して可塑剤として作用し、スタッカーブロッキングが生じやすくなると推定される。
本発明のインク組成物は、成分(d)として水を含有する。
本発明のインク組成物に用いられる水は、イオン交換水、蒸留水などのイオン性不純物を含まない水が好ましい。
インク組成物中の水の含有量は、目的に応じて適宜選択されうるが、通常、インク組成物中、20〜90質量%が好ましく、30〜80質量%がより好ましく、40〜80質量%がさらに好ましい。
また、本発明のインク組成物において、成分(a)の化合物の含有量と成分(d)の水の含有量との関係は、質量比で、成分(a)/成分(d)=0.01〜1.1であることが好ましく、0.01〜0.7であることがより好ましい。
本発明のインク組成物は、インク組成物の粘度を調整する上で、成分(e)として水溶性有機化合物を含有することが好ましい。ここで「水溶性」とは、25℃の水100gに、5質量%以上溶解することをいう。
界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、ベタイン系界面活性剤のいずれも使用することができる。
これらの界面活性剤のなかでも、安定性の点から、ノニオン性界面活性剤が好ましく、アセチレンジオール誘導体がより好ましい。
表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z(協和界面科学株式会社製)を用い、インク組成物を25℃の条件下で測定される。
インク組成物中の界面活性剤の含有量は、インク組成物を上記表面張力の範囲内とすることができる量であることが好ましい。より具体的には、インク組成物中の界面活性剤の含有量が0.1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは1〜10質量%であり、更に好ましくは1〜3質量%である。
本発明のインク組成物の25℃での粘度は、1.2mPa・s以上15.0mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは2mPa・s以上13mPa・s未満であり、更に好ましくは2.5mPa・s以上10mPa・s未満である。
粘度は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用い、インク組成物を25℃の条件下で測定される。
本発明のインクセットは、少なくとも、上述したインク組成物のパーツと、このインク組成物と接触して凝集体を形成可能な酸処理剤とを含む。また、本発明のインクセットは、インクジェット記録用ヘッドに付着したインク組成物(例えば、乾燥して固形化したインク固形物)を除去するために用いるメンテナンス液を含んでいてもよい。
インク組成物と、酸処理剤とを用いて画像を形成することにより、良好な画像品質で、硬化感度が高く、耐ブロッキング性に優れた画像が形成できる。
以下、インクセットを構成する酸処理剤について説明する。
インクセットを構成する酸処理剤は、酸性化合物を少なくとも含み、必要に応じてその他の成分を含んで構成される。その他の成分としては、例えば水溶性有機溶剤やカチオン性ポリマーが挙げられる。
カチオン性ポリマーとしては、カチオン性基として、第一級〜第三級アミノ基、又は第四級アンモニウム塩基を有するカチオン性モノマーの単独重合体や、このカチオン性モノマーと非カチオン性モノマーとの共重合体又は縮重合体として得られるものが好ましい。カチオン性ポリマーとしては、水溶性ポリマー又は水分散性ラテックス粒子のいずれの形態で用いてもよい。カチオン性ポリマーの例として、ポリ(ビニルピリジン)塩、ポリアルキルアミノエチルアクリレート、ポリアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリ(ビニルイミダゾール)、ポリエチレンイミン、ポリビグアニド、ポリグアニド、エピハロヒドリン誘導体とアミン誘導体とを含む共重合体の1種又は2種以上を挙げることができる。
本発明に用いる酸処理剤は通常は水溶液である。
酸処理剤に用いる酸性化合物は、記録媒体上においてインク組成物と接触することにより、インク組成物を凝集(固定化)することができるものであり、固定化剤として機能する。例えば、酸処理剤を記録媒体(好ましくは、塗工紙)に付与した状態で、この記録媒体にインク組成物を着滴すれば、インク組成物中の成分を凝集させることができ、インク組成物を記録媒体上に固定化することができる。
また、酸処理剤を記録媒体に付与しておくことで、その上に着滴させたインク組成物の重合効率を向上させることができる。
本発明において、酸性化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物を記録媒体上にインクジェット方式で吐出することで、記録媒体上に画像を形成することができる。このインクジェット記録方法は好ましくは、上記インクセットのパーツである酸処理剤を記録媒体上に付与する酸処理工程(処理液付与工程)、この記録媒体上に上記インク組成物をインクジェット方式で吐出して画像を形成するインク付与工程とを少なくとも含む。
本発明のインクジェット記録方法に用いる記録媒体に特に制限はないが、紙媒体であることが好ましい。すなわち、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。
酸処理工程では、上記インクセットに含まれる酸処理剤が記録媒体上に付与される。酸処理剤(水溶液)の記録媒体への付与は、公知の液体付与方法を特に制限なく用いることができ、スプレー塗布、塗布ローラー等の塗布、インクジェット方式による付与、浸漬などの任意の方法を選択することができる。
インク付与工程では、インク組成物が、インクジェット方式により記録媒体上に吐出される。
インクジェット方式による画像形成では、エネルギーを供与することにより、記録媒体上にインク組成物を吐出し、着色画像を形成する。なお、本発明に好ましいインクジェット記録方法として、特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105に記載の方法が適用できる。
また、インクジェット方式で用いるインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。さらに上記インクジェット方式により記録を行う際に使用するインクノズル等についても特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。
なお、インクジェット方式には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
本発明のインクジェット記録方法は、必要に応じて、記録媒体上に付与されたインク組成物中の溶媒(例えば、水、前述の水系媒体など)を乾燥除去するインク乾燥工程を備えていてもよい。インク乾燥工程は、インク溶媒の少なくとも一部を除去できれば特に制限はなく、通常用いられる方法を適用することができる。
本発明のインクジェット記録方法は、必要に応じて、インクジェット記録用ヘッドに付着したインク組成物(例えば、乾燥により固形化したインク固形物)をメンテナンス液により除去するインク除去工程を含んでいてもよい。メンテナンス液及びインク除去工程の詳細は、国際公開第2013/180074号に記載されたメンテナンス液及びインク除去工程を好ましく適用することができる。
<化合物(I)の合成>
撹拌棒、温度計を取り付けた200mL三口フラスコにプロピオン酸無水物20.0gを加え、ジグリコールアミン16.6gを2時間かけて滴下した後、80℃で1時間加熱した。反応生成物を0.5mmHg、180℃で蒸留し、化合物(I)を18.6g得た。
1HNMR:1.21(t,3H)、2.27(d,2H)、3.3−3.7(m,8H)、3.4(br,s,1H)、6.4(br,s,1H)
上記化合物(I)の合成方法に準じて、化合物(II)、(VI)、(VII)、(X)及び(XI)を合成した。
−化合物(II)−
プロピオン酸無水物に代えて無水酢酸を、ジグリコールアミンに代えて2−(2−アミノエトキシ)エタノールを用いた。
1HNMR:1.91(s,3H)、3.2−3.9(m,8H)、3.3(br,s,1H)、6.3(br,s,1H)
−化合物(VI)−
ジグリコールアミンに代えて3−アミノー1−プロパノールを用いた。
1HNMR:1.00(t,3H)、1.58(m, 2H)、2.30(d, 2H)、3.1(m,2H)、3.52(m,2H)、4.2(br,s,1H)
−化合物(VII)−
プロピオン酸無水物に代えて無水酢酸を、ジグリコールアミンに代えて4−アミノ−1−ブタノールを用いた。
1HNMR:1.85(s,3H)、1.2−1.6(m,4H)、3.0−3.7(m,4H)、4.5(br,s,1H)
−化合物(X)−
ジグリコールアミンに代えてN−メチルアミノエタノールを用いた。
1HNMR:2.32(s,3H)、3.47(s,3H)、3.3−3.7(m,4H)
−化合物(XI)−
プロピオン酸無水物に代えて無水酢酸を、ジグリコールアミンに代えてN−エチルアミノエタノールを用いた。
1HNMR:1.00(t,3H)、2.22(s,3H)、3.3−3.8(m,4H)
撹拌棒、温度計を取り付けた200mL三口フラスコに、酢酸エチル50mlとエタノールアミン20gを加えた。10℃以下に保ち、エチルイソシアナート24gを2時間かけて滴下した後、室温で2時間反応させた。反応生成物を氷冷し、濾過、洗浄により、化合物(III)を42.7g得た。
1HNMR:1.10(t,3H)、3.20(d,2H)、3.2−3.7(m,4H)、5.9−6.2(br,s,2H)
撹拌棒、温度計を取り付けた200mL三口フラスコに、酢酸エチル50mlとエチレングリコール20gを加えた。10℃以下に保ち、エチルイソシアナート24gを2時間かけて滴下した後、トリブチルスズ0.1gを加え40℃で2時間反応させた。反応液を酢酸エチル、水で分液し、濃縮後、カラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:メタノール=10:1)で分離精製し、化合物(IV)を32.2g得た。
1HNMR:1.02ppm(t,3H)、3.02ppm(d,2H)、3.4−4.2(m,4H)、4.2(br,s,1H)
撹拌棒、温度計を取り付けた500mL三口フラスコに、ジクロロメタン200ml、トリエチルアミン29.2g、エタノールアミン15gを加えた。クロロ蟻酸エチル27.5gを2時間かけて滴下した後、室温で2時間反応させた。反応液を酢酸エチル、水で分液し、濃縮後、カラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:メタノール=10:1)で分離精製し、化合物(V)を24.2g得た。
1HNMR:1.29ppm(t,3H)、4.13ppm(d,2H)、3.0−3.7(m,4H)、4.2(br,s,1H)
化合物(VIII)及び(IX)は化合物(III)の合成方法に準じて合成した。なお、化合物(IX)の合成に原料として用いた2-(2-(2-(2-aminoethoxy)ethoxy)ethoxy)ethanolは、J.Am.Chem.Soc.2003,125,p.1120に記載の方法で合成した。
−化合物(VIII)−
1HNMR:1.05(s,3H)、1.12ppm(s,3H)、3.2−3.8(m,5H)、3.5(br,s,1H)、5.8(br,1H)、5.9(br,1H)
−化合物(IX)−
1HNMR:0.90(s,3H)、1.3−1.5(m,4H)、3.2−3.8(m,18H)、3.5(br,s,1H)、6.0(br,2H)
メタクリル酸(172部)と、メタクリル酸ベンジル(828部)と、イソプロパノール(375部)とを混合し、モノマー供給組成物を調製した。また、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(22.05部)と、イソプロパノール(187.5部)とを混合し、開始剤供給組成物を調製した。
次に、イソプロパノール(187.5部)を窒素雰囲気下、80℃に加温し、そこに上記モノマー供給組成物及び上記開始剤供給組成物の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に4時間、80℃に保った後、25℃まで冷却した。
冷却後、溶媒を減圧除去することにより、重量平均分子量約30,000、酸価112mgKOH/gの水不溶性ポリマー分散剤Q−1を得た。
<シアン顔料分散物C−1の調製>
上記で得られた水不溶性ポリマー分散剤Q−1(150部)中のメタクリル酸量の0.8当量を、水酸化カリウム水溶液を用いて中和した後、Q−1の濃度が25%となるように、更にイオン交換水を加え、水不溶性ポリマー分散剤水溶液を得た。
この水不溶性ポリマー分散剤水溶液(124部)と、ピグメントブルー15:3(シアン顔料)(48部)と、水(75部)と、ジプロピレングリコール(30部)とを混合し、ビーズミル(ビーズ径0.1mmφ、ジルコニアビーズ)で所望の体積平均粒子径となるまで分散し、顔料濃度15%のポリマー被覆シアン顔料粒子の分散物(未架橋分散物C−1)を得た。
この未架橋分散物C−1(136部)に、Denacol EX−321(架橋剤、ナガセケムテックス社製)(1.3部)と、ホウ酸水溶液(ホウ酸濃度:4質量%)(14.3部)を添加し、50℃にて6時間半反応させた後、25℃に冷却し、架橋分散物C−1を得た。次に、得られた架橋分散物C−1にイオン交換水を加え、攪拌型ウルトラホルダー(ADVANTEC社製)及び限外ろ過フィルター(ADVANTEC社製、分画分子量5万、Q0500076Eウルトラフィルター)を用いて限外ろ過を行ない、分散物中のジプロピレングリコール濃度が0.1質量%以下となるように精製した。その後、顔料濃度が15%となるまで濃縮することにより、シアン顔料分散物C−1を得た。シアン顔料分散物C−1に含まれる顔料は、Q−1が架橋剤により架橋された架橋ポリマーで表面が被覆されたポリマー被覆顔料(カプセル化顔料)である。
シアン顔料分散物C−1の調製において、顔料として用いたピグメントブルー15:3(シアン顔料)に代えて、ピグメントレッド122(マゼンタ顔料)を用いたこと以外は、シアン顔料分散物C−1の調製と同様にしてマゼンタ顔料分散物M−1を得た。
シアン顔料分散物C−1の調製において、顔料として用いたピグメントブルー15:3(シアン顔料)に代えて、カーボンブラックMA−100(ブラック顔料)を用いたこと以外は、シアン顔料分散物C−1の調製と同様にしてブラック顔料分散物K−1を得た。
<ポリマーP−1の合成>
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた2リットル三口フラスコに、メチルエチルケトン360.0gを仕込んで、75℃まで昇温した。その後、フラスコ内温度を75℃に保ちながら、イソボルニルメタクリレート151.2g、メチルメタクリレート172.8g、メタクリル酸36.0g、メチルエチルケトン72g、及び重合開始剤(商品名:V−601、和光純薬工業社製)1.44gからなる混合溶液を、2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、これに「V−601」0.72g及びメチルエチルケトン36.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌後、さらに「V−601」0.72g及びイソプロパノール36.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌した。その後、85℃に昇温して、さらに2時間攪拌を続け、イソボルニルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸=42/48/10[質量比]の共重合体(ポリマーP−1)を含む溶液を得た。ポリマーP−1のSP値(沖津法)は19.36、重量平均分子量は58000、酸価は65.1mgKOH/gであった。
モノマーとして、メチルメタクリレート219.6g、イソボロニルメタクリレート54.0g、メタクリル酸36.0g、ステアリルメタクリレート50.4gを用いたこと以外は、ポリマーP−1の合成と同様の方法で共重合体(ポリマーP−2)を含む溶液を得た。ポリマーP−2のSP値(沖津法)は17.01、重量平均分子量は61000、酸価は65.2mgKOH/gであった。
モノマーとして、メチルメタクリレート261.0g、メタクリル酸36.0g、アクリルアミド63.0gを用いたこと以外は、ポリマーP−1の合成と同様の方法で共重合体(ポリマーP−3)を含む溶液を得た。ポリマーP−3のSP値(沖津法)は23.97、重量平均分子量は61000、酸価は65.1mgKOH/gであった。
モノマーとして、メチルメタクリレート216.0g、メタクリル酸36.0g、アクリルアミド108.0gを用いたこと以外は、ポリマーP−1の合成と同様の方法で共重合体(ポリマーP−4)を含む溶液を得た。ポリマーP−4のSP値(沖津法)は26.83、重量平均分子量は58000、酸価は65.0mgKOH/gであった。
モノマーとして、メチルメタクリレート180.0、イソボロニルメタクリレート36.0g、メタクリル酸36.0g、ステアリルメタクリレート108.0gを用いたこと以外は、ポリマーP−1の合成と同様の方法で共重合体(ポリマーP−5)を含む溶液を得た。ポリマーP−5のSP値(沖津法)は13.96、重量平均分子量は60000、酸価は65.3mgKOH/gであった。
<ポリマーP−1微粒子の調製>
上記合成例3で得られたポリマーP−1溶液668.3gを秤量し、これにイソプロパノール388.3gと、1mol/LのNaOH水溶液145.7mlを加え、反応容器内温度を80℃に昇温した。次に、蒸留水720.1gを20ml/minの速度で滴下し、水分散化した後、大気圧下で、反応容器内温度を80℃として2時間、続いて反応容器内温度を85℃として2時間、続いて反応容器内温度を90℃として2時間保持した。その後、反応容器内を減圧し、イソプロパノール、メチルエチルケトン、蒸留水を合計で913.7g留去し、自己分散性のポリマーP−1微粒子の水分散物を得た(固形分濃度(ポリマー粒子濃度):28.0%、体積平均粒子径:3.0nm)。
ポリマーP−1溶液に代えてポリマーP−2溶液を用いたこと以外は、上記調製例2と同様にしてポリマーP−2微粒子の水分散物を得た(固形分濃度(ポリマー粒子濃度):27.4%、体積平均粒子径:3.2nm)。
ポリマーP−1溶液に代えてポリマーP−3溶液を用いたこと以外は、上記調製例2と同様にしてポリマーP−2微粒子の水分散物を得た(ポリマー粒子濃度):27.6%、体積平均粒子径:2.9nm)。
ポリマーP−1溶液に代えてポリマーP−4溶液を用いたこと以外は、上記調製例2と同様にしてポリマーP−2微粒子の水分散物を得た(ポリマー粒子濃度):27.8%、体積平均粒子径:3.5nm)。
ポリマーP−1溶液に代えてポリマーP−5溶液を用いたこと以外は、上記調製例2と同様にしてポリマーP−2微粒子の水分散物を得た(ポリマー粒子濃度):27.9%、体積平均粒子径:3.9nm)。
酸処理剤中の成分として用いる水溶性高分子化合物(水溶性ポリマー1)を合成した。この合成は、特開2013−001854の段落0200〜0204及び0229の記載に従って行った。
水溶性ポリマー1は、下記に示した3つの構造単位からなる。下記の各構造単位に記載された数字は質量比を示し、Mwは重量平均分子量を示す。また、Meはメチル、Etはエチルを示す。水溶性ポリマー1はランダム共重合体である。
下記配合組成で各成分を混合し、メンブレンフィルタ(孔径0.5μm)を通して粗大粒子を除去し、実施例1〜20のブラックインク(インク組成物)を得た。
得られたブラックインクの物性は、粘度4.0〜6.3mPa・s(30℃)、表面張力30.4〜37.0mN/m(25℃)、pH8.2〜9.5(25℃)であった。
ここで、粘度、表面張力、及びpHは、それぞれ、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)、Automatic Surface Tensiometer CBVP−Z(協和界面科学社製)、及びpHメーターWM−50EG(東亜DDK社製)を用いて測定した。
・ブラック顔料分散物K−1 ・・・15.0%
・マゼンタ顔料分散物M−1 ・・・4.0%
・シアン顔料分散物C−1 ・・・4.0%
・2−ピロリドン ・・・0.5%
・表1記載の成分(a)の化合物(各化合物の構造は前述のとおり)
・・・表1に記載の量
・プロピレングリコール(ADEKA社製) ・・・2.0%
・MFTG(日本乳化剤社製) ・・・2.0%
・オルフィンE1010(日信化学工業社製、界面活性剤) ・・・0.3%
・オルフィンE1020(日信化学工業社製、界面活性剤) ・・・1.0%
・表1記載の成分(c)のポリマー微粒子 ・・・8.0%
・PVP K−15(アイエスビー・ジャパン社製) ・・・0.2%
・尿素 ・・・5.0%
・セロゾール524(中京油脂社製) ・・・1.5%
・塩化リチウム (無機塩) ・・・0.01%
・スノーテックスXS(日産化学社製、コロイダルシリカ) ・・・0.3%
・Capstone FS-63(Dupont社製、界面活性剤) ・・・0.01%
・BYK−024(ビックケミー・ジャパン社製、消泡剤) ・・・0.01%
・イオン交換水 ・・・全体で100%となる量
上記実施例の配合組成において、成分(a)の化合物を下記表1に示す化合物に代えたこと以外は上記実施例と同様の方法で比較例1〜6のブラックインク(インク組成物)を調製した。比較例1〜6で用いた化合物の構造を以下に示す。
化合物(x−2)は、N,N’ジメチルプロピオン尿素(東京化成社製)を使用した。
化合物(x−3)は、特開平6−41484号公報に記載の方法で合成した。
化合物(x−4)は、上記化合物(V)の合成方法において、エタノールアミン代えて2−(アミノエトキシ)エタノールを、クロロ蟻酸エチルに代えてフタロイルクロリドを用いて合成した。
−化合物(x−4)−
1HNMR:3.2−3.5(m,16H)、4.1(br,s,2H)、6.0−6.3(br,2H)、7.5−8.0(m,4H)
化合物(x−5)は、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアナート(東京化成社製)を使用した。
下記配合組成で各成分を混合し、酸処理液(酸処理剤)を得た。
得られた酸処理液の物性は、粘度4.2mPa・s(25℃)、表面張力40.8mN/m(25℃)、pH0.1(25℃)であった。
ここで、粘度、表面張力、及びpHは、それぞれ、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)、Automatic Surface Tensiometer CBVP−Z(協和界面科学社製)、及びpHメーターWM−50EG(東亜DDK社製)を用いて測定した。
・TPGmME(トリプロピレングリコールモノメチルエーテル)・・・4.8%
・DEGmBE(ジエチレングリコールモノブチルエーテル) ・・・4.8%
・マロン酸 ・・・16.0%
・リンゴ酸 ・・・7.8%
・プロパントリカルボン酸 ・・・3.5%
・リン酸85質量%水溶液 ・・・15.0%
・前述の水溶性ポリマー1 ・・・0.6%
・消泡剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製TSA−739(15%);エマルジョン型シリコーン消泡剤)
・・・0.07%
・イオン交換水 ・・・合計で100%となる量
<画像形成>
(株)リコー製GELJET GX5000プリンターヘッドを用意した。このプリンターヘッドは、96本のノズルが並ぶラインヘッドである。このプリンターヘッドを、特開2013−223960号公報の図1に記載された構造のインクジェット記録装置に固定配置した。
温度25℃、湿度50%RHに調整した部屋で、OKトップコートを、直線方向に500mm/秒で移動可能なステージ上に固定し、これに上記で得た酸処理液をワイヤーバーコーターで約1.7g/m2となるように塗布した。
酸処理液でコートした箇所において、酸処理液の付与終了時から1.5秒後に、ドライヤーを用いて50℃で記録媒体の乾燥を開始し、酸処理液の付与終了時から3.5秒後に乾燥を終了した。このときの乾燥時間は2秒となる。
上記乾燥工程後、2秒以内に、酸処理液の付与面に下記の方式でインク打滴を開始した。
−−打滴方式−−
記録媒体を上記ステージの移動方向に定速移動させながら、上記プリンターヘッドから上記で調製されたブラックインクを、インク液滴量3.5pL、吐出周波数24kHz、解像度1200dpi×1200dpi(dot per inch)、ステージ速度50mm/sの吐出条件にて、ライン方式で吐出し、ベタ画像を印画した。ブラックインクは、脱気フィルターを通して脱気した後、30℃に温調したものを用いた。
温度25℃、湿度50%RHに調整した部屋で、インク打滴後、ベタ画像を形成した紙を、50℃のホットプレート上に画像形成面を上にして載せて、すぐにドライヤーを用いて120℃の温風で30秒乾燥させた。その後、横0.5cm×縦5cmの大きさに切断し、紙の縦幅方向の片端の一点をクリップで挟んでつり下げて、温度25℃、湿度50%RHに調整した部屋で1日放置した。1日経過後、紙の曲率半径を測定し、L=1/(曲率半径)を算出し、下記評価基準により評価した。下記評価基準において、評価A〜Cであれば、実用上の許容範囲内と判断できる。
A: L≦0.1
B:0.1<L≦0.4
C:0.4<L≦0.8
D:0.8<L≦2.0
E:2.0<L
結果を下記表1及び2に示す。
上記画像形成によりベタ画像が形成された評価用サンプルを1日間放置し、3cm四方のサイズで2枚に裁断し、それぞれ秤量した。次に2枚の印画面同士が向かい合うように、4角を合わせて重ねた。これを、60℃、50%RHの環境条件下において、50℃のホットプレート上に載置した。その上に2.5cm×2.5cmの面を紙側に向けて2.5cm×2.5cm×0.3cmの平板のゴム版を置き、さらにその上に2.5cm×2.5cmの面をゴム版に向けて2.5cm×2.5cm×0.3cmの平板のプラスチック版を置いた。プラスチック版の上に260gのビーズ入りの容器を載せて20分静置した後、重ねあわせた2枚の紙を剥がして、ホットプレート側の紙の秤量を行い、重さの変化量を測定した。
A:重量変化が0.03%未満である。
B:重量変化が0.03%以上0.07%未満である。
C:重量変化が0.07%以上0.1%未満である。
D:重量変化が0.1%以上1%未満である。
E:重量変化が1%以上である。
結果を下記表1に示す。
水酸基を有さず、一般式(I)の構造を有さない化合物を用いた比較例2のインク組成物もまた、これを用いてインクジェット記録により画像形成を行うと、カール抑制効果に劣る結果となった。
一般式(1)で表される構造を有する化合物であるが、そのlogP値と成分(c)のSP値との関係が数式Iを満たさない比較例3及び6のインク組成物では、これらを用いてインクジェット記録により画像形成を行った際に、カール抑制効果とスタッカーブロッキング抑制効果のいずれにも劣る結果となった。
成分(c)のSP値が本発明で規定する上限よりも高い比較例7は、成分(a)のlogP値と成分(c)のSP値との関係が本発明の規定を満たさず、やはりカール抑制効果とスタッカーブロッキング抑制効果のいずれにも劣る結果となった。
成分(c)のSP値が本発明で規定する下限よりも低い比較例8では、インク組成物中の成分(c)の分散安定性が悪くインク組成物として使用することができなかった。
Claims (13)
- (a)下記一般式(1)で表される、分子量が130以上300以下の化合物:
一般式(1)中、Rは炭素数1〜10のアルキル基を示す。Z1は単結合、−NR1−又は−O−を示す。Z2は−NR1−又は−O−を示す。但しZ1及びZ2の少なくとも1つは−NR1−である。R1は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。Lは炭素数1〜10のアルキレン基又は−C2H4−O−C2H4−を示す;
(b)着色剤;
(c)SP値が17以上24以下のポリマー;
(d)水
を含有するインク組成物であって、成分(a)のlogP値と成分(c)のSP値が下記数式Iを満たすインク組成物。
[数式I]
−1.7≦[成分(a)のlogP値]≦−0.0456×[成分(c)のSP値]+0.6319 - 前記一般式(1)のRが炭素数1〜6のアルキル基である、請求項1に記載のインク組成物。
- 前記成分(a)の含有量が1〜30質量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記インク組成物がインクジェット記録用のインクである、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記成分(c)がポリマー微粒子である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のインク組成物と、酸性化合物を含有する酸処理剤とを含むインクセット。
- 前記酸性化合物が、分子量50以上200以下で、かつ水中におけるpKaが1以上5以下の酸である、請求項8に記載のインクセット。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のインク組成物を記録媒体上に吐出することを含む、インクジェット記録方法。
- 前記記録媒体が紙媒体である、請求項10に記載のインクジェット記録方法。
- 前記紙媒体がコート紙である、請求項11に記載のインクジェット記録方法。
- 前記インクジェット記録方法が、
記録媒体上に、酸性化合物を含有する酸処理剤を付与する酸処理工程と、
酸処理工程後の該記録媒体上に請求項1〜7のいずれか1項に記載のインク組成物を吐出して画像を形成するインク付与工程とを含む、請求項10〜12のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
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