JP2015221908A - 活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物、活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、不飽和結合を有する重合性モノマーを少なくとも2種含有し、光ラジカル重合性開始剤をさらに含有する活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物である。本発明において、前記少なくとも2種の不飽和結合を有する重合性モノマーは、特定の第1のモノマー(A)および第2のモノマー(B)を含み、前記第1のモノマー(A)および第2のモノマー(B)が有するそれぞれの不飽和結合を構成する炭素原子の電荷の差の最大値が、0.24〜0.46であり、かつFe、Co、Ca、Na、Mg、Al、Ti、Sn及びZnの元素イオン総含有量が、5.0ppm以上、100ppm以下である。
【選択図】なし
Description
4.前記第2のモノマー(B)が、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−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、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、アリルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、9−ヒドロキシノニルビニルエーテル、4−ヒドロキシシクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ノナンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、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(TEGDVE)、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルおよびエチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルからなる群から選択される1または複数のビニルエーテル化合物であることを特徴とする、3に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
5.前記第1のモノマー(A)と前記第2のモノマー(B)との添加比率は、前記第1のモノマー(A)と前記第2のモノマー(B)の不飽和結合モル比(A)/(B)が2/8〜8/2となる範囲であることを特徴とする、1から4のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
6.光ラジカル重合開始剤をさらに含有することを特徴とする、1から5のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
7.1から6のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物と着色剤とを含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
8.7に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを用いて画像記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
はじめに、本発明のインクジェットインク組成物の各構成要素の詳細について説明する。
本発明に係る不飽和結合を構成する炭素原子の電荷とは、分子軌道法理論に基づいて計算によって得られる基底状態における原子上の電荷(atomic charge)であり、本発明では、重合性モノマーの基底状態における不飽和結合の炭素原子上の電荷を、コンピュータを用いて計算によって求めた。本発明では、分子軌道計算ソフトに、SPARTAN‘08 for Windows(登録商標)を使用し、計算手法として、Equilibrium Geometry at Ground state with Hartree−Fock 3−21G in Vacuumにて行い、電荷の値として、Natural atomic chargeを用いた。
本発明における電子密度の低いモノマーとは、本発明に係る不飽和結合を構成する炭素原子の電荷の値が大きい方の重合性モノマーであり、活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物が含有する電子密度が高いモノマーが有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷と比較して、相対的に電荷の値が大きい炭素原子を有するモノマーである。本発明における電子密度の低いモノマーが含有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷としては、−0.30以上、好ましくは−0.28以上である。
本発明に係る電子密度の高いモノマーとは、不飽和結合を構成する炭素原子の電荷の値が小さい重合性モノマーであり、電子密度の低いモノマーが含有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷に対し、相対的に電荷の値が小さい炭素原子を有する重合性モノマーである。
2官能ビニルエーテル化合物としては、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ノナンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、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(TEGDVE)、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテルなどを挙げることができる。
本発明に好適な3官能以上の多官能ビニルエーテル化合物の具体例としては、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどが挙げられる。
単官能ビニルエーテル化合物としては、例えば、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−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、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、アリルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、9−ヒドロキシノニルビニルエーテル、4−ヒドロキシシクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
本発明に係る電子密度が低いモノマー(A)と電子密度が高いモノマー(B)の添加比率は、(A)と(B)の不飽和結合モル比(A)/(B)が2/8〜8/2の範囲とすることが硬化感度の点で好ましく、より好ましくは、2.5/7.5〜7/3であり、更に好ましくは、3/7〜5/5である。不飽和結合モル比(A)/(B)が2/8未満や8/2を超えると、硬化しない残留モノマーが増えて、膜のべとつき、強度不足が起こる。
本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクには、HSAB則によって「硬い酸」または「硬い酸と軟らかい酸の境界」に分類される元素イオンであるFe、Co、Ca、Na、Mg、Al、Ti、Sn及びZnから選ばれる少なくとも1種の元素イオンを含有し、これら元素イオンの総含有量が、5.0ppm以上、100ppm以下の範囲であることを特徴とする。
本発明では、その他の重合性化合物として、不飽和結合を構成する炭素原子の電荷が、−0.40を超え、−0.30未満の重合性化合物であっても、本発明の効果を損なわない範囲で適宜添加することができる。以下にそのような重合性化合物について説明する。
本発明のインク組成物においては、高感度を得る観点から、光ラジカル重合開始剤、増感剤を含有することが好ましい。
本発明のインクジェットインクを着色する場合は、顔料を着色剤として用いることが好ましい。顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウム等の無色無機顔料又は有色有機顔料を使用することができる。有機顔料としては、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2B等の溶性アゾ顔料;アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系有機顔料;キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系有機顔料;ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系有機顔料;イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系有機顔料;ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系有機顔料;チオインジゴ系有機顔料、縮合アゾ系有機顔料、ベンズイミダゾロン系有機顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン系有機顔料;イソインドリンイエローなどのイソインドリン系有機顔料;その他の顔料として、フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等が挙げられる。
C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、
C.I.ピグメントレッド9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、177、180、192、202、206、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240、
C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、30、37、40、50、
C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、60、64、
C.I.ピグメントグリーン7、36、
C.I.ピグメントブラウン23、25、26、
上記顔料の中でも、キナクリドン系、フタロシアニン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、縮合アゾ系、キノフタロン系、イソインドリン系有機顔料等は耐光性が優れているため好ましい。
顔料分散剤としては、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート、顔料誘導体等を挙げることができる。
本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物あるいはインクジェットインクでは、保存安定性の観点から、ラジカル重合禁止剤を添加するのが好ましい。本発明のインクジェットインクは、保存中に、熱や光の影響で発生したラジカルによりラジカル重合がおこる場合が考えられる。ラジカル重合禁止剤を、本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物あるいはインクジェットインクに使用することは、保存中に起きるラジカル重合を防ぐ効果がある反面、光カチオン重合の硬化は阻害しないことから、本発明のようなビニルエーテルを主とし硬化性に極めて優れたインクの光硬化を阻害せずに、インクの経時保存安定性だけを高めてくれる作用があることから非常に好ましい実施形態である。
本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物あるいはインクジェットインクでは、上記説明した以外に、必要に応じて、出射安定性、プリントヘッドやインク包装容器適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、界面活性剤、滑剤、充填剤、消泡剤、ゲル化剤、増粘剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができる。
本発明のインクジェットインクの物性は、通常の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクと同様の物性値を有することが好ましい。即ち、粘度は25℃において2〜50mPa・sで、シェアレート依存性ができるだけ小さく、表面張力は25℃において22〜35mN/mの範囲にあること、着色剤として顔料を用いる場合には、顔料粒子以外には平均粒径が1.0μmを超えるようなゲル状物質が無いこと、電導度は10μS/cm以下の電導度とし、ヘッド内部での電気的な腐食のないインクとすることが好ましい。コンティニュアスタイプにおいては、電解質による電導度の調整が必要であり、この場合には0.5mS/cm以上の電導度に調整する必要がある。
本発明のインクジェットインクは、活性エネルギー線硬化型化合物である重合性モノマー、光重合開始剤、着色剤である顔料分散剤と、着色剤として顔料を用いる場合には、顔料と共にサンドミル等の通常の分散機を用いてよく分散することにより製造される。予め顔料高濃度の濃縮液を調製しておき、重合性モノマーで希釈することが好ましい。通常の分散機による分散においても充分な分散が可能であり、このため、過剰な分散エネルギーが掛からず、多大な分散時間を必要としないので、インク成分の分散時の変質を招き難く、安定性に優れたインクが調製できる。調製されたインクは、孔径3μm以下、更には1μm以下のフィルターで濾過することが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法に用いる記録媒体としては、従来、各種の用途で使用されている広汎な合成樹脂が全て対象となり、具体的には、例えば、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブタジエンテレフタレート等が挙げられ、これらの合成樹脂基材の厚みや形状は何ら限定されない。この他にも金属類、ガラス、印刷用紙なども使用できる。
本発明のインクジェットインクを吐出して画像形成を行う本発明のインジェット記録方法において使用す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。又吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)等など何れの吐出方式を用いても構わない。
本発明のインクジェット記録方法においては、活性エネルギー線の照射条件として、インク着弾後0.001秒〜1.0秒の間に活性エネルギー線が照射されることが好ましく、より好ましくは0.001秒〜0.5秒である。
本発明のインクジェット記録方法では、記録媒体上にインクが着弾し、活性エネルギー線を照射して硬化した後の総インク膜厚が2〜20μmであることが、記録媒体のカール、皺、記録媒体の質感変化、などの面から好ましい。
本発明のインクジェット記録方法においては、活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを加熱した状態で、活性エネルギー線を照射することが、吐出安定性の面から、好ましい。
〔マレイミド化合物1の合成〕
攪拌機、減圧装置およびトラップを備えた300mlナス型フラスコに、特許文献「第3599160号」に記載の方法で合成した2−マレイミド−2−メチル酢酸33.8g、ジエチレングリコール10.2g、p−トルエンスルホン酸一水和物4.47g、2,6−tert−ブチル−p−クレゾール0.35gおよびトルエン20mlを順次仕込み、減圧下、生成する水とトルエンを共沸留去しながら、反応温度80℃の条件で5時間攪拌し反応終了とした。反応液を室温まで冷却し、酢酸エチル300mlに溶解させ、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液100mlで3回、飽和食塩水100mlで1回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにて乾燥後、濃縮してマレイミド化合物1を24.7g得た。この物質は室温で液体である。上記合成したマレイミド化合物1が有する不飽和結合を構成する炭素原子が有する電荷は、−0.27である。
1H NMR(400MHz、CDCl3):
6.75(s,4H,−CH=CH−),4.82(q,2H,N−CH−)、
4.20−4.32(m,4H,−(C=O)−O−CH2−)、
3.58−3.67(m,4H,−CH2−O−)、
1.59(d,2H,−CH3)及び、
13C NMR(100MHz、CDCl3):
169.7[N−(C=O)],169.5[−(C=O)−O−]、
134.3(−CH=CH−),68.7[−(C=O)−O−CH2−]、
64.6(−CH2−O−),47.4(−CH−),15.1(−CH3)
であることを確認した。
攪拌機、減圧装置およびトラップを備えた300mlナス型フラスコに、文献「有機合成化学協会誌第23巻第2号(1965)」に記載の方法で合成したN−β−オキシイソプロピルマレイミド5.0g、アゼライン酸2.82g、p−トルエンスルホン酸一水和物0.7g、2,6−tert−ブチル−p−クレゾール0.05gおよびトルエン20mlを順次仕込み、減圧下、生成する水とトルエンを共沸留去しながら、反応温度80℃の条件で12時間攪拌し反応終了とした。反応液を室温まで冷却し、酢酸エチル300mlに溶解させ、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液100mlで3回、飽和食塩水100mlで1回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにて乾燥後、濃縮してマレイミド化合物2を3.2g得た。この物質は室温で液体である。上記合成したマレイミド化合物2が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷は、−0.27である。
1H NMR(400MHz、CDCl3):
6.74(s,4H,−CH=CH−)、
5.11−5.15(m,2H,−(C=O)−O−CH−)、
3.64−3.68(m,4H,N−CH2−)、
2.23(t,4H,−O−(C=O)−CH2−)、
1.55(brs,4H,−CH2−),1.24−1.27(m,6H,−CH2−)、
1.24(d,6H,−CH3)及び、
13C NMR(100MHz、CDCl3):
173.1[−(C=O)−O−],170.4[N−(C=O)]、
134.0(−CH=CH−),67.9[−(C=O)−O−CH−]、
41.8(−N−CH2−),34.1[−O−(C=O)−CH2−]、
28.7(2C)(−CH2−),24.5(−CH2−)、
17.5(−CH3)、
であることを確認した。
上記マレイミド化合物1の合成において、ジエチレングリコールの10.2gに代えて、1,9−ノナンジオールを15.4g用いた以外は同様の条件で合して、マレイミド化合物3を22.3g得た。この物質は室温で液体である。上記合成したマレイミド化合物3が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷は、−0.27である。
1H NMR(400MHz、CDCl3):
6.74(s,4H,−CH=CH−),4.78(q,2H,N−CH−)、
4.08−4.18(m,4H,−(C=O)−O−CH2−)、
1.58−1.65(m,10H,−CH2−,−CH3)、
1.24−1.28(m,10H,−CH2−)及び、
13C NMR(100MHz、CDCl3):
169.8[N−(C=O)],169.6[−(C=O)−O−]、
134.3(−CH=CH−),65.8[−(C=O)−O−CH2−]、
47.5(N−CH−),29.2(−CH2−),28.9(−CH2−)、
28.3(−CH2−),25.6(−CH2−),15.1(−CH3)
であることを確認した。
特開平11−124403号公報の実施例に記載のマレイミド誘導体の合成方法、及びMacromolecular Chemical and physics,2009,210,269−278記載の方法を用いて、マレイミド化合物4(例示化合物M−7)、マレイミド化合物5(例示化合物M−31)、マレイミド化合物6(例示化合物M−38)を合成した。上記合成したマレイミド化合物4が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷は、−0.27であり、マレイミド化合物5が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷は、−0.09であり、マレイミド化合物6が有する不飽和結合を構成する
炭素原子の電荷は、−0.27である。
〔顔料分散体1の調製〕
マゼンタ顔料として、C.I.ピグメントレッド122(表面処理、精製品)を6.0gと、顔料分散剤としてアジスパーPB822(味の素ファインテック株式会社製)を3.0gと、トリエチレングリコールジビニルエーテル(精製品)を40gとを、0.5mmのジルコニアビーズ200g(200質量部)と共に、100mlのポリプロピレンの密閉容器に入れて、ペイントシェーカー(RED DEVIL EQUIPMENT CO.製 TWIN−ARM ONE−GALLON SHAKER 5400)を用いて6時間分散を行い、顔料分散体1を得た。
(インク1−1の調製)
上記調製したマレイミド化合物1と、トリエチレングリコールジビニルエーテル(精製品)の官能基モル比を35:65となる条件で混合した混合液に、上記調製した顔料分散体1を、顔料濃度として4.5質量%となる量と、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤LucirinTPO(BASF製)を3.0質量%と、イソプロピルチオキサントン(精製品)を2.0質量%と、重合禁止剤としてIRGASTAB UV−10(BASF製)を0.15質量%となるように混合し、最後に上記マレイミド化合物1と、トリエチレングリコールジビニルエーテル(精製品)の官能基モル比を35:65となる条件で混合した混合液で100質量%に仕上げて、インク1−1を調製した。
上記インク1−1の調製において、調製に用いた顔料、マレイミド化合物、トリエチレングリコールジビニルエーテルの各添加剤の精製条件を適宜調整して、表1に記載の元素イオン含有量とした以外は同様にして、インク1−2〜1−5を調製した。
(保存性1の評価:粘度安定性の評価)
各インクをガラス瓶に密栓した状態で、60℃で2週間の強制劣化保存を行った後、強制劣化処理前と強制劣化処理後での50℃における各インク粘度(mPa・s)をレオメータ(Paar Physica製 MCR300)により測定し、強制劣化処理前後での粘度変動率を下式により求め、下記の基準に従って保存性1(粘度安定性)を評価した。
◎:粘度変動率が、5.0%未満である
○:粘度変動率が、5.0%以上、10.0%未満である
△:粘度変動率が、10.0%以上、15.0%未満である
×:粘度変更率が、15.0%以上である
(保存性2の評価:硬化感度安定性の評価)
上記保存性の評価1で調製した強制劣化処理前と強制劣化処理後の各インクを用いて、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、各インクをワイヤーバー(No.3)で塗布し、出力2W/cm2の385nmのLEDにより光照射して、硬化させた直後の膜表面を触指し、表面タック(粘着性)の無くなる時点での光量(硬化光量)を測定し、下式に従って強制劣化処理前のインクに対する強制劣化処理後のインクの硬化感度変動率を測定し、下記の基準に従って保存性2(硬化感度安定性)を評価した。
◎:硬化感度変動率が、20%未満である
○:硬化感度変動率が、20%以上、50%未満である
△:硬化感度変動率が、50%以上、150%未満である
×:硬化感度変動率が、150%以上である
(保存性3の評価:出射安定性の評価)
上記保存性の評価1で調製した強制劣化処理前と強制劣化処理後の各インクを、コニカミノルタIJ社製のピエゾヘッドKM512MHを用いて、1ドットあたりの液滴量14plで、720dpi×720dpi(本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す)のベタ画像をポリエチレンテレフタレートフィルム上に印字し、出力2W/cm2の385nmのLEDにより320mJ/cm2の光量を照射して、硬化画像膜を形成した。
○:強制劣化処理前のインクを用いて形成した画像に比較し、強制劣化処理後のインクを用いて形成した画像は、画像の色抜け、非印字部分との境界部分(エッジ部分)での画像の乱れは、ほとんど認められない
△:強制劣化処理前のインクを用いて形成した画像に比較し、強制劣化処理後のインクを用いて形成した画像は、画像の色抜け、非印字部分との境界部分(エッジ部分)での画像の乱れがやや悪化するが、実用上は許容できる品質である
×:強制劣化処理前のインクを用いて形成した画像に比較し、強制劣化処理後のインクを用いて形成した画像は、画像の色抜け、非印字部分との境界部分(エッジ部分)での画像の乱れが明らかに悪化し、実用に耐えない品質である
以上により得られた結果を、表1に示す。
〔インク2−1〜2−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、マレイミド化合物1を、マレイミド化合物2(マレイミド化合物2が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷は−0.27)に変更した以外は同様にして、インク2−1を調製した。
上記調製したインク2−1〜2−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表2に示す。
〔インク3−1〜3−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、マレイミド化合物1を、マレイミド化合物3(マレイミド化合物3が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷は、−0.27)に変更した以外は同様にして、インク3−1を調製した。
上記調製したインク3−1〜3−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表3に示す。
〔インク4−1〜4−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、マレイミド化合物1を、無水マレイン酸(無水マレイン酸が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷:−0.29)に変更した以外は同様にして、インク4−1を調製した。
上記調製したインク4−1〜4−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表4に示す。
〔インク5−1〜5−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、マレイミド化合物1をマレイン酸ジエチル(マレイン酸ジエチルが有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷:−0.27)に変更し、かつマレイン酸ジエチルとトリエチレングリコールジビニルエーテルとの官能基モル比を5:5とした以外は同様にして、インク5−1を調製した。
上記調製したインク5−1〜5−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表5に示す。なお、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)及び保存性3の評価(出射安定性の評価)において、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に付与したインクの硬化に用いる光源を、出力2W/cm2の385nmのLEDに代えて、200Wの高圧水銀灯を使用した。
〔インク6−1〜6−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、マレイミド化合物1をフマル酸ジイソプロピル(フマル酸ジイソプロピルが有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷:−0.30)に変更し、かつフマル酸ジイソプロピルとトリエチレングリコールジビニルエーテルとの官能基モル比を5:5とした以外は同様にして、インク6−1を調製した。
上記調製したインク6−1〜6−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表6に示す。なお、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)及び保存性3の評価(出射安定性の評価)において、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に付与したインクの硬化に用いる光源を、出力2W/cm2の385nmのLEDに代えて、200Wの高圧水銀灯を使用した。
〔インク7−1〜7−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、トリエチレングリコールジビニルエーテルを、N−ビニルホルムアミド(N−ビニルホルムアミドが有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷:−0.53)に変更した以外は同様にして、インク7−1を調製した。
上記調製したインク7−1〜7−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表7に示す。
〔インク8−1〜8−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、マレイミド化合物1を、マレイミド化合物4(マレイミド化合物4が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷:−0.27)に変更した以外は同様にして、インク8−1を調製した。
上記調製したインク8−1〜8−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表8に示す。
〔インク9−1〜9−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、マレイミド化合物1を、マレイミド化合物5(マレイミド化合物5が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷:−0.09)に変更した以外は同様にして、インク9−1を調製した。
上記調製したインク9−1〜9−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表9に示す。
〔インク10−1〜10−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、マレイミド化合物1をマレイミド化合物6(マレイミド化合物6が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷:−0.27)に変更し、かつマレイミド化合物6とトリエチレングリコールジビニルエーテルとの官能基モル比を5:5とした以外は同様にして、インク10−1を調製した。
上記調製したインク10−1〜10−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表6に示す。なお、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)及び保存性3の評価(出射安定性の評価)において、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に付与したインクの硬化に用いる光源を、出力2W/cm2の385nmのLEDに代えて、200Wの高圧水銀灯を使用した。
〔インク11−1〜11−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、顔料種をC.I.ピグメントレッド122からC.I.ピグメントイエロー180に変更し、かつ顔料含有量を3.5質量%に変更した以外は同様にして、インク11−1を調製した。
上記調製したインク11−1〜11−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表11に示す。
〔インク12−1〜12−5の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、顔料種をC.I.ピグメントレッド122からC.I.ピグメントブルー15:4に変更し、かつ顔料含有量を2.5質量%に変更した以外は同様にして、インク12−1を調製した。
上記調製したインク12−1〜12−5について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表12に示す。
〔インク13−1、13−2の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、顔料種をC.I.ピグメントレッド122からカーボンブラックMA−7に変更し、かつ顔料含有量を2.0質量%に変更した以外は同様にして、元素イオン総含有量が2ppmのインク13−1を調製した。
上記調製したインク13−1、13−2について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表13に示す。
〔インク14−1、14−2の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、顔料種をC.I.ピグメントレッド122からC.I.ピグメントイエロー150に変更し、かつ顔料含有量を3.5質量%に変更した以外は同様にして、元素イオン総含有量が2ppmのインク14−1を調製した。
上記調製したインク14−1、14−2について、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行い、得られた結果を表14に示す。
実施例1、2、3で調製したインク1−5、2−5、3−5に対し、キレスト化学株式会社製のMS−8(アミノポリカルボン酸系キレート剤)を添加し、キレート剤によってマスクされていないフリーの金属イオンが5ppm以上、50ppm以下の範囲となるように調整した後、実施例1に記載の方法と同様にして、保存性1の評価(粘度安定性の評価)、保存性2の評価(硬化感度安定性の評価)、保存性3の評価(出射安定性の評価)を行った結果、いずれのインクも評価ランクが「◎」であった。
〔インク16−1の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、マレイミド化合物1をメチルアクリレート(メチルアクリレートが有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷:−0.35)に変更した以外は同様にして、インク16−1を調製した。
19ある。
上記調製したインク16−1について、実施例1の保存性2の評価に記載の条件にて硬化の試験を行ったところ、重合が十分に進行せず、硬化膜を得ることができなかった。この結果より明らかなように、2種の重合性モノマー(メチルアクリレートと、トリエチレングリコールジビニルエーテル)が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷の差が0.19で、本発明で規定する条件外である比較例のインク16−1は、実用上不十分な硬化特性であることを確認した。
〔インク17−1の調製〕
実施例1に記載のインク1−1の調製において、マレイミド化合物1を7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(不飽和結合を構成する炭素原子の電荷:0.05)に変更した以外は同様にして、インク17−1を調製した。
上記調製したインク17−1について、実施例1の保存性2の評価に記載の条件にて硬化の試験を行ったところ、重合が十分に進行せず、硬化膜を得ることができなかった。この結果より明らかなように、2種の重合性モノマー(7,7,8,8−テトラシアノキノジメタンと、トリエチレングリコールジビニルエーテル)が有する不飽和結合を構成する炭素原子の電荷の差が0.49で、本発明で規定する範囲外である比較例のインク17−1は、実用上不十分な硬化特性であることを確認した。
2 ヘッドキャリッジ
3 記録ヘッド
31 インク吐出口
4 照射手段
5 プラテン部
6 ガイド部材
7 蛇腹構造
8 照射光源
P 記録媒体
Claims (8)
- 不飽和結合を有する重合性モノマーを少なくとも2種含有し、光ラジカル重合性開始剤をさらに含有する活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物において、前記少なくとも2種の不飽和結合を有する重合性モノマーは、下記一般式(A−1)、(A−2)、(A−3)および(A−6)から選ばれる少なくとも1種の構造または部分構造を有する第1のモノマー(A)、ならびに下記一般式(D−1)および(D−3)から選ばれる構造または部分構造を有する第2のモノマー(B)を含み、前記第1のモノマー(A)および第2のモノマー(B)が有するそれぞれの不飽和結合を構成する炭素原子の電荷の差の最大値が、0.24以上、0.46以下であり、かつFe、Co、Ca、Na、Mg、Al、Ti、Sn及びZnの元素イオン総含有量が、5.0ppm以上、100ppm以下であることを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
〔式中、R1、R2は、各々独立に水素原子、直鎖アルキレン基、又は、分岐アルキレン基、環状アルキレン基、水酸基を有するアルキレン基、アリール基またはアリールアルキレン基を表し、さらに置換基を有していても良く、2つ以上の不飽和結合を有する多官能重合性モノマーを形成するための連結基とすることができる。〕
〔式中、R3からR6は、各々独立に水素原子、直鎖アルキレン基、又は、分岐アルキレン基、環状アルキレン基、水酸基を有するアルキレン基、アリール基またはアリールアルキレン基を表し、さらに置換基を有していても良く、2つ以上の不飽和結合を有する多官能重合性モノマーを形成するための連結基とすることができる。〕 - 前記第2のモノマー(B)が、ビニルエーテル化合物であることを特徴とする、請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
- 前記第2のモノマー(B)が、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−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、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、アリルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、9−ヒドロキシノニルビニルエーテル、4−ヒドロキシシクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ノナンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、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(TEGDVE)、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルおよびエチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルからなる群から選択される1または複数のビニルエーテル化合物であることを特徴とする、請求項3に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
- 前記第1のモノマー(A)と前記第2のモノマー(B)との添加比率は、前記第1のモノマー(A)と前記第2のモノマー(B)の不飽和結合モル比(A)/(B)が2/8〜8/2となる範囲であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
- 光ラジカル重合開始剤をさらに含有することを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物と着色剤とを含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- 請求項7に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを用いて画像記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
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|---|---|---|---|---|
| CN115692874A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-02-03 | 山东农业大学 | 一种通过可控聚合机制快速制备凝胶电解质的方法 |
Citations (4)
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| JP2000144033A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-26 | Dainippon Ink & Chem Inc | マレイミド誘導体を含有する活性エネルギー線硬化性インキ及び該硬化性インキの硬化方法 |
| JP2000319308A (ja) * | 1999-05-10 | 2000-11-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物 |
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