[go: up one dir, main page]

JP2005200528A - Cationic polymerizable composition and hardening method using the composition - Google Patents

Cationic polymerizable composition and hardening method using the composition Download PDF

Info

Publication number
JP2005200528A
JP2005200528A JP2004007751A JP2004007751A JP2005200528A JP 2005200528 A JP2005200528 A JP 2005200528A JP 2004007751 A JP2004007751 A JP 2004007751A JP 2004007751 A JP2004007751 A JP 2004007751A JP 2005200528 A JP2005200528 A JP 2005200528A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pigment
polymerizable composition
acid
cationic
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004007751A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Nakajima
厚志 仲島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Original Assignee
Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Medical and Graphic Inc filed Critical Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority to JP2004007751A priority Critical patent/JP2005200528A/en
Publication of JP2005200528A publication Critical patent/JP2005200528A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cationic polymerizable composition in which the dipersibility of a pigment to be a coloring material is satisfactory and a dark reaction can be suppressed, and which is superior in long term storage, highly sensitive, and can be hardened rapidly even in a thin film state, and a hardening method using the composition. <P>SOLUTION: The cationic polymerization composition which contains a cationic polymerization compound, a cationic polymerization initiator, a coloring material, a dispersing agent, and a basic compound as a polymerization inhibitor, is characterized in that the coloring material is a pigment surface-treated by using any of polarity, acids, and bases. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は紫外線により硬化する着色されたカチオン重合性組成物及びこれを用いた硬化方法に関し、詳しくは保存性に優れ、特にフレキソインク、インクジェットインク等の低粘度で長期間に渡り安定した粘度が要求されるカチオン重合性組成物及びこれを用いた硬化方法に関する。   The present invention relates to a colored cationic polymerizable composition that is cured by ultraviolet rays and a curing method using the same, and in particular, is excellent in storage stability, and particularly has a low viscosity and a stable viscosity over a long period of time, such as flexographic ink and inkjet ink. The present invention relates to a required cationic polymerizable composition and a curing method using the same.

カチオン重合性組成物は、重合時に酸素による重合阻害を受けないこと、臭気が小さいこと、オキセタンやビニルエーテル等を用いると低粘度化できることから、フレキソインクやインクジェットインク、3次元造形用の硬化性組成物、レベリング性が要求される電子材料用の接着剤等へ応用が検討されている。   The cationic polymerizable composition is not subject to polymerization inhibition by oxygen at the time of polymerization, has a small odor, and can be reduced in viscosity by using oxetane, vinyl ether, etc., so that a curable composition for flexographic ink, inkjet ink, and three-dimensional modeling is used. Application to an adhesive for electronic materials that require high leveling properties is being studied.

オキセタンと脂環式エポキシを主成分とするカチオン重合性組成物は、極微量の酸によって暗反応が進行するため、長期の保存性が問題となる。   The cationic polymerizable composition mainly composed of oxetane and alicyclic epoxy has a problem of long-term preservation because a dark reaction proceeds with a very small amount of acid.

特開2000−186079号、同2003−292606号では塩基性化合物を添加し、特許文献1では水を添加することで保存性を改良する試みがなされている。しかし、顔料の表面処理についての記載はない。   Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-186079 and 2003-292606 add basic compounds, and Patent Document 1 attempts to improve storage stability by adding water. However, there is no description about the surface treatment of the pigment.

一方、インクとして重合性組成物を用いる場合、通常色材として顔料を用い、これを分散させる。インクジェットインクとして用いる場合、顔料の分散性は吐出性に大きく影響を与える。紫外線硬化型のインクジェットインクとしては、WO99/29787、WO99/29788、WO97/31071、特開平5−214280号、特開2002−188025号、同2003−321628号、同2003−321629号、特許文献2等に提案されている。しかし、カチオン重合性組成物としての重合禁止剤についての記載はない。   On the other hand, when a polymerizable composition is used as an ink, a pigment is usually used as a coloring material and dispersed. When used as an ink-jet ink, the dispersibility of the pigment greatly affects the discharge properties. Examples of the ultraviolet curable ink-jet ink include WO99 / 29787, WO99 / 29788, WO97 / 31071, JP-A-5-214280, JP-A-2002-188025, JP-A-2003-321628, JP-A-2003-321629, and Patent Document 2. Has been proposed. However, there is no description about the polymerization inhibitor as a cationically polymerizable composition.

紫外線硬化型インクジェット記録方式は、インクを吸収しない基材等へも記録することが可能であるという利点を有するが、反面、反応性の希釈剤(重合性モノマー、オリゴマー等)が蒸発あるいは収縮せず、そのまま残るため、画像がエンボス状になり質感を損ねるという欠点を有している。   The UV curable ink jet recording system has the advantage that it can be recorded on a substrate that does not absorb ink, but on the other hand, the reactive diluent (polymerizable monomer, oligomer, etc.) evaporates or shrinks. However, since it remains as it is, there is a drawback that the image becomes embossed and the texture is impaired.

本発明者は、紫外線硬化型インクジェット記録方式にて、より微細なサイズのインク液滴を射出し、適度に液滴を5μm以下のレベルまで薄くレベリングさせることで高画質を得る検討を行ってきた。このような薄膜状態の硬化では、ラジカル重合性のインクは酸素阻害の影響を強く受け、高感度化が難しい。これに対しカチオン重合性のインクは薄膜でも高感度とすることが可能である。   The present inventor has studied to obtain a high image quality by ejecting ink droplets of a finer size and leveling the droplets thinly to a level of 5 μm or less with an ultraviolet curable ink jet recording system. . In such thin film curing, radically polymerizable inks are strongly affected by oxygen inhibition, and it is difficult to achieve high sensitivity. On the other hand, the cationic polymerizable ink can be highly sensitive even in a thin film.

しかしながら、カチオン重合性組成物をインクとして用いた場合、上記の技術を用いるだけでは、色材となる分散顔料の再凝集、重合性組成物の暗反応の双方を抑え、長期に渡る安定性と硬化感度を得、微細な液滴サイズの吐出安定性を得ることが困難であった。
特開2003−252979号公報 特開2003−253155号公報
However, when a cationically polymerizable composition is used as an ink, using only the above technique suppresses both reaggregation of the dispersed pigment as a colorant and dark reaction of the polymerizable composition, and provides long-term stability. It was difficult to obtain curing sensitivity and to obtain discharge stability with a fine droplet size.
JP 2003-252979 A JP 2003-253155 A

本発明の目的は、色材となる顔料の分散性、重合性組成物の暗反応を抑えられ、長期保存性に優れ、薄膜状態でも高速で硬化することが可能な高感度のカチオン重合性組成物及びこれを用いた硬化方法を提供することである。   The object of the present invention is to suppress dispersibility of a pigment as a coloring material, dark reaction of the polymerizable composition, excellent long-term storage stability, and high sensitivity cationic polymerizable composition that can be cured at high speed even in a thin film state. It is providing a thing and the hardening method using the same.

本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
(請求項1)
カチオン重合性化合物、カチオン重合開始剤、色材、分散剤及び重合禁止剤としての塩基性化合物を含有するカチオン重合性組成物において、該色材が極性、酸、塩基のいずれかで表面処理された顔料であることを特徴とするカチオン重合性組成物。
(請求項2)
顔料の表面処理剤が、該顔料のスルフォン酸変性物であることを特徴とする請求項1記載のカチオン重合性組成物。
(請求項3)
分散剤が塩基を有する高分子分散剤であることを特徴とする請求項1または2記載のカチオン重合性組成物。
(請求項4)
分散剤の酸価がアミン価より大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のカチオン重合性組成物。
(請求項5)
請求項1〜4のいずれか1項記載のカチオン重合性組成物を、5μm以下の薄膜状態で紫外線を照射し、硬化させることを特徴とする硬化方法。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(Claim 1)
In a cationically polymerizable composition containing a cationic polymerizable compound, a cationic polymerization initiator, a colorant, a dispersant, and a basic compound as a polymerization inhibitor, the colorant is surface-treated with one of polar, acid, and base. A cationically polymerizable composition characterized by being a pigment.
(Claim 2)
2. The cationically polymerizable composition according to claim 1, wherein the surface treating agent of the pigment is a sulfonic acid modified product of the pigment.
(Claim 3)
The cationically polymerizable composition according to claim 1 or 2, wherein the dispersant is a polymer dispersant having a base.
(Claim 4)
The cationically polymerizable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the acid value of the dispersant is larger than the amine value.
(Claim 5)
A curing method, comprising curing the cationically polymerizable composition according to any one of claims 1 to 4 by irradiating with ultraviolet rays in a thin film state of 5 μm or less.

本発明により、色材となる顔料の分散性、重合性組成物の暗反応を抑えられ、長期保存性に優れ、薄膜状態でも高速で硬化することが可能な高感度のカチオン重合性組成物及びこれを用いた硬化方法を提供することができる。   According to the present invention, a highly sensitive cationic polymerizable composition capable of suppressing dispersibility of a pigment serving as a colorant and a dark reaction of the polymerizable composition, having excellent long-term storage stability and capable of being cured at high speed even in a thin film state, and A curing method using this can be provided.

本発明者は鋭意研究の結果、カチオン重合性化合物、カチオン重合開始剤、色材、分散剤及び重合禁止剤としての塩基性化合物を含有するカチオン重合性組成物において、該色材が極性、酸、塩基のいずれかで表面処理された顔料であることを特徴とするカチオン重合性組成物により、色材となる顔料の分散性、重合性組成物の暗反応を抑えられ、長期保存性に優れ、薄膜状態でも高速で硬化することが可能な高感度のカチオン重合性組成物及びこれを用いた硬化方法をが得られることを見出した。   As a result of intensive studies, the present inventor has found that a cationic polymerizable composition, a cationic polymerization initiator, a coloring material, a dispersing agent and a cationic polymerizable composition containing a basic compound as a polymerization inhibitor, the coloring material is polar, acid The cationically polymerizable composition is characterized by being a pigment surface-treated with any of the bases, and the dispersibility of the pigment as the colorant and the dark reaction of the polymerizable composition are suppressed, and it is excellent in long-term storage The present inventors have found that a highly sensitive cationic polymerizable composition capable of being cured at high speed even in a thin film state and a curing method using the same can be obtained.

カチオン重合では重合禁止剤として塩基(分散剤や顔料由来のものは除く)を添加させることが好ましいが、単純に添加すると重合禁止剤は極性を持つため、顔料と分散剤との結合を壊しやすい。本発明では顔料と分散剤との結合をより強固とするために、顔料の表面を極性、酸、塩基のいずれかで表面処理することで、顔料の安定性と重合性組成物の暗反応を同時に防ぐことができる。   In cationic polymerization, it is preferable to add a base (excluding those derived from dispersants and pigments) as a polymerization inhibitor, but if added simply, the polymerization inhibitor has polarity, so the bond between the pigment and the dispersant tends to be broken. . In the present invention, in order to further strengthen the bond between the pigment and the dispersant, the surface of the pigment is surface-treated with one of polar, acid, and base, thereby improving the stability of the pigment and the dark reaction of the polymerizable composition. It can be prevented at the same time.

以下本発明を詳細に説明する。   The present invention will be described in detail below.

〔顔料〕
本発明のカチオン重合性組成物は、顔料を含有する。
[Pigment]
The cationically polymerizable composition of the present invention contains a pigment.

顔料は、表面を極性、酸、塩基のいずれかの表面処理を行うことが必要である。表面処理法としては、顔料と類似構造で極性、酸、塩基処理のいずれかがなされたシナージストを用いることが好ましい。   The pigment needs to be subjected to any surface treatment of polar, acid, or base. As the surface treatment method, it is preferable to use a synergist having a structure similar to that of the pigment and subjected to any of polar, acid and base treatment.

シナージストとは、顔料と同様の構造を有し、かつ酸性基、塩基性基等の極性基に修飾された色素あるいは有機顔料母核を有する有機物で直接にまたはジョイントを介して極性基が結合しているものをいう。これを顔料表面に吸着させ、これと分散剤とを結合させることにより、顔料の分散性を向上する。これらのシナージストは耐光性に劣るものがほとんどであり、過剰処理は本来ある顔料の耐光性を発揮できないことになる。   Synergists have the same structure as pigments, and are modified with polar groups such as acidic groups and basic groups, or organic substances having organic pigment mother nuclei, with polar groups bonded directly or through joints. Say what you are. The dispersibility of the pigment is improved by adsorbing it on the pigment surface and bonding it to the dispersant. Most of these synergists are inferior in light resistance, and excessive treatment cannot exhibit the light resistance of the original pigment.

極性基としては、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、燐酸基、硼酸基、水酸基が挙げられるが、好ましくはスルホン酸基、カルボン酸基であり、本発明では特にスルホン酸基が好ましい。   Examples of the polar group include a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, a phosphoric acid group, a boric acid group, and a hydroxyl group. Preferred are a sulfonic acid group and a carboxylic acid group. In the present invention, a sulfonic acid group is particularly preferred.

顔料の表面処理剤として、顔料のスルフォン酸変性物を用いると、重合禁止剤存在下でも特に分散安定性が良好となる。この場合、分散する顔料と同類の顔料をスルフォン酸変性したものが好ましい。例えばフタロシアニンブルーを顔料として用いる場合は表面処理剤としてフタロシアニンスルフォン酸化合物を、キナクリドンを顔料として用いる場合はキナクリドンスルフォン酸化合物を、ベンズイミダゾンを用いる場合はベンズイミダゾロンスルフォン酸化合物を用いることが好ましい。   When a sulfonic acid modified product of a pigment is used as a pigment surface treatment agent, the dispersion stability is particularly good even in the presence of a polymerization inhibitor. In this case, a sulfonic acid-modified pigment similar to the pigment to be dispersed is preferable. For example, when using phthalocyanine blue as a pigment, it is preferable to use a phthalocyanine sulfonic acid compound as a surface treatment agent, when using quinacridone as a pigment, a quinacridone sulfonic acid compound, and when using benzimidazolone, a benzimidazolone sulfonic acid compound is preferably used. .

表面に極性基を有する顔料粒子を得る方法としては、例えば、WO97/48769号、特開平10−110129号、特開平11−246807号、特開平11−57458号、同11−189739号、特開平11−323232号、特開2000−265094号等の各公報に記載の顔料粒子表面を適当な酸化剤で処理することにより、顔料表面の少なくとも一部に、スルホン酸基もしくはその塩といった極性基を導入する方法が挙げられる。具体的には、カーボンブラックを濃硝酸で酸化したり、カラー顔料の場合は、スルフォランやN−メチル−2−ピロリドン中で、スルファミン酸、スルフォン化ピリジン塩、アミド硫酸等で酸化することにより調製することができる。これらの反応で、酸化が進み過ぎ、水溶性となってしまった物は除去、精製することにより、顔料分散体を得ることができる。また、酸化によりスルフォン酸基を表面に導入した場合は、酸性基を必要に応じて、塩基性化合物を用いて中和してもよい。   Examples of a method for obtaining pigment particles having a polar group on the surface include WO97 / 48769, JP-A-10-110129, JP-A-11-246807, JP-A-11-57458, JP-A-11-189739, JP-A-11-189739. By treating the surface of the pigment particles described in JP-A Nos. 11-323232 and 2000-265094 with an appropriate oxidizing agent, polar groups such as sulfonic acid groups or salts thereof are formed on at least a part of the pigment surface. The method to introduce is mentioned. Specifically, it is prepared by oxidizing carbon black with concentrated nitric acid, or in the case of color pigments by oxidizing with sulfamic acid, sulfonated pyridine salt, amide sulfuric acid, etc. in sulfolane or N-methyl-2-pyrrolidone. can do. A pigment dispersion can be obtained by removing and purifying a substance that has been excessively oxidized and becomes water-soluble by these reactions. Moreover, when a sulfonic acid group is introduced onto the surface by oxidation, the acidic group may be neutralized with a basic compound as necessary.

その他の方法としては、特開平11−49974号、特開2000−273383号、同2000−303014号等の各公報に記載の顔料誘導体をミリング等の処理で顔料粒子表面に吸着させる方法、特開2002−179977号、同2002−20141号等の各公報に記載の顔料を顔料誘導体と共に溶媒で溶解した後、貧溶媒中で晶析させる方法等を挙げることができ、いずれの方法でも容易に、表面に極性基を有する顔料粒子を得ることができる。   Other methods include a method of adsorbing the pigment derivatives described in JP-A-11-49974, JP-A-2000-273383, JP-A-2000-303014, etc. on the surface of the pigment particles by a treatment such as milling. Examples include a method of dissolving the pigment described in each publication such as 2002-179777, 2002-20141, and the like together with a pigment derivative, followed by crystallization in a poor solvent. Pigment particles having a polar group on the surface can be obtained.

本発明においては、極性基は、フリーでも塩の状態でもよいし、あるいはカウンター塩を有していてもよい。カウンター塩としては、例えば、無機塩(リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ニッケル、アンモニウム)、有機塩(トリエチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、ピリジニウム、トリエタノールアンモニウム等)が挙げられ、好ましくは1価の価数を有するカウンター塩である。   In the present invention, the polar group may be free or in a salt state, or may have a counter salt. Examples of the counter salt include inorganic salts (lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, aluminum, nickel, ammonium) and organic salts (triethylammonium, diethylammonium, pyridinium, triethanolammonium, etc.), preferably 1 A counter salt having a valence.

シナージストとしてはスルホン酸変性、カルボキシル基変性等酸性変性されたもので、かつアミン価が酸価より大きいものが好ましい。   As the synergist, those modified with acid such as sulfonic acid modification, carboxyl group modification and the like having an amine value larger than the acid value are preferable.

これらのシナージストは、顔料100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。   These synergists are preferably added in an amount of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment.

本発明においては、顔料のアミン価は酸価よりも大きく、その差が1mg/g KOH以上、10mg/g未満であることが好ましい。顔料の酸価、アミン価は電位差滴定により求めることができる。例えば色材協会誌61,[12]、692−698(1988)に記載の方法で測定することができる。   In the present invention, the amine value of the pigment is larger than the acid value, and the difference is preferably 1 mg / g KOH or more and less than 10 mg / g. The acid value and amine value of the pigment can be determined by potentiometric titration. For example, it can be measured by the method described in Color Material Association Journal 61, [12], 692-698 (1988).

本発明で用いることができる顔料としては、種々の顔料を用いることが可能である。顔料の具体例として、以下に挙げる顔料を用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
C.I.Pigment Yellow;
1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、81、83、87、93、95、97、98、109、114、120、128、129、138、151、154、180
C.I.Pigment Red;
5、7、12、22、38、48:1、48:2、48:4、49:1、53:1、57:1、63:1、101、112、122、123、144、146、168、184、185、202
C.I.Pigment Violet;
19、23
C.I.Pigment Blue;
1、2、3、15:1、15:2、15:3、15:4、18、22、27、29、60
C.I.Pigment Green;
7、36
C.I.Pigment Black;

C.I.Pigment White;
6、18、21
顔料種の好ましいプロセスカラーのインクセットは、例えば、以下の顔料から適宜4種を組み合わせて作製する。
Y:C.I.Pigment Yellow;120,128,74,83,138,151、120
M:C.I.Pigment Violet;19,122
C:.I.Pigment Blue;15;4
K:C.I.Pigment Black;7
W:C.I.Pigment White;6
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を80〜150nmとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。顔料の分散には、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。平均粒径はレーザー散乱等で測定することができる。この粒径管理によって、カチオン重合性組成物をインクジェットインク(以下、インクとも言う)として用いる場合にはヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性及び硬化感度を維持することができる。
Various pigments can be used as the pigment that can be used in the present invention. The following pigments can be used as specific examples of the pigment, but the present invention is not limited to these.
C. I. Pigment Yellow;
1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 95, 97, 98, 109, 114, 120, 128, 129, 138, 151, 154, 180
C. I. Pigment Red;
5, 7, 12, 22, 38, 48: 1, 48: 2, 48: 4, 49: 1, 53: 1, 57: 1, 63: 1, 101, 112, 122, 123, 144, 146, 168, 184, 185, 202
C. I. Pigment Violet;
19, 23
C. I. Pigment Blue;
1, 2, 3, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 18, 22, 27, 29, 60
C. I. Pigment Green;
7, 36
C. I. Pigment Black;
7
C. I. Pigment White;
6, 18, 21
For example, a process color ink set having preferable pigment types is prepared by appropriately combining four types of the following pigments.
Y: C.I. I. Pigment Yellow; 120, 128, 74, 83, 138, 151, 120
M: C.I. I. Pigment Violet; 19,122
C :. I. Pigment Blue; 15; 4
K: C.I. I. Pigment Black; 7
W: C.I. I. Pigment White; 6
For pigment dispersion, the selection of the pigment, dispersant, and dispersion medium, dispersion conditions, and filtration conditions are appropriately set so that the average particle diameter of the pigment particles is 80 to 150 nm. For the dispersion of the pigment, a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, a paint shaker, or the like can be used. The average particle diameter can be measured by laser scattering or the like. By controlling the particle size, when the cationic polymerizable composition is used as an inkjet ink (hereinafter also referred to as ink), the clogging of the head nozzle is suppressed, and the storage stability of the ink, the transparency of the ink, and the curing sensitivity are maintained. Can do.

本発明のカチオン重合性組成物においては、顔料濃度としてはカチオン重合性組成物全体の1〜10質量%であることが好ましい。   In the cationically polymerizable composition of the present invention, the pigment concentration is preferably 1 to 10% by mass of the entire cationically polymerizable composition.

〔分散剤〕
本発明においては、アミン価より酸価の大きい分散剤を用いることで、分散安定性が向上する。分散剤の酸価はアミン価よりも大きく、その差が1mg/g KOH以上、30mg/g KOH未満であることが好ましい。1mg/g KOH未満であればその効果がなく、30mg/g KOH以上であれば熱反応で硬化する懸念がある。分散剤の酸価、アミン価の測定は顔料と同様に上記電位差滴定により求めることができる。
[Dispersant]
In the present invention, the dispersion stability is improved by using a dispersant having an acid value larger than the amine value. The acid value of the dispersant is larger than the amine value, and the difference is preferably 1 mg / g KOH or more and less than 30 mg / g KOH. If it is less than 1 mg / g KOH, the effect is not obtained, and if it is 30 mg / g KOH or more, there is a concern that it is cured by a thermal reaction. The acid value and amine value of the dispersant can be determined by the above potentiometric titration as in the case of the pigment.

分散剤としては低分子量、高分子量のものいずれも使用可能であるが、高分子タイプの分散剤が好ましい。高分子タイプの分散剤には顔料との吸着サイトとして塩基または酸を持つものが好ましく、塩基、酸のどちらでも良好な結果が得られるが、表面処理された顔料を分散する場合は、塩基を持つ高分子分散剤は特に分散安定性が良好である。なお、塩基性の分散剤でも、上記のアミン価、酸価を測定すると必ずしもアミン価が酸価より高いとは限らない。本発明では、この点に着目しており、アンカーの種類より、分散剤全体としてアミン価より酸価の高いものが吐出安定性に好ましいことを発見した。分散剤を複数用いる場合のアミン価、酸価はその重み付き平均値を用いることができる。   As the dispersant, any of low molecular weight and high molecular weight can be used, but a polymer type dispersant is preferable. Polymer type dispersants preferably have a base or acid as an adsorption site for the pigment, and good results can be obtained with either a base or an acid. However, when dispersing a surface-treated pigment, a base should be used. The polymer dispersant possessed has particularly good dispersion stability. Even in the case of a basic dispersant, when the amine value and acid value are measured, the amine value is not necessarily higher than the acid value. The present invention pays attention to this point, and has discovered that, as a whole, the dispersant has a higher acid value than the amine value for the discharge stability, rather than the type of anchor. The weighted average value can be used for the amine value and acid value when a plurality of dispersants are used.

高分子分散剤の具体例としては、味の素ファインテクノ社製アジスパーPB822、アジスパーPB821、PB817、アビシア製のソルスパーズ24000GR、32000、楠本化成製のディスパロンDA−703−50、DA−705、DA−725等が挙げられる。   Specific examples of the polymeric dispersant include Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. Ajisper PB822, Ajisper PB821, PB817, Avisia Solsperse 24000GR, 32000, Enomoto Kasei Disparon DA-703-50, DA-705, DA-725, etc. Is mentioned.

分散剤の使用量は顔料に対し10〜100質量%、好ましくは15〜50質量%である。   The amount of the dispersant used is 10 to 100% by mass, preferably 15 to 50% by mass, based on the pigment.

〔カチオン重合性化合物〕
本発明で用いることのできるカチオン重合性化合物としては、各種公知のカチオン重合性の化合物が使用できる。例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−40068号、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号等の各公報に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物等が挙げられる。
[Cationically polymerizable compound]
As the cationically polymerizable compound that can be used in the present invention, various known cationically polymerizable compounds can be used. For example, in JP-A-6-9714, JP-A-2001-31892, 2001-40068, 2001-55507, 2001-310938, 2001-310937, 2001-220526, etc. Examples include epoxy compounds, vinyl ether compounds, oxetane compounds and the like.

カチオン重合性組成物の場合は、少なくとも1種のオキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物とを含有することが好ましく、特にオキセタン化合物と、脂環式エポキシ化合物を併用することが好ましい。エポキシ化合物としては脂環式エポキシドが特に好ましく、脂環式エポキシドとしては、少なくとも1個のシクロへキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによつて得られる、シクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。   In the case of a cationically polymerizable composition, it is preferable to contain at least one oxetane compound and at least one compound selected from an epoxy compound and a vinyl ether compound. Particularly, an oxetane compound and an alicyclic epoxy compound are used in combination. It is preferable to do. As the epoxy compound, an alicyclic epoxide is particularly preferable. As the alicyclic epoxide, a compound having at least one cycloalkane ring such as cyclohexene or cyclopentene ring is converted to an appropriate oxidation such as hydrogen peroxide or peracid. A cyclohexene oxide or cyclopentene oxide-containing compound obtained by epoxidation with an agent is preferred.

〔カチオン重合開始剤〕
本発明においては、硬化反応をより効率的に行なうために、カチオン重合開始剤を添加して硬化させる。重合開始剤は、重合性化合物としてラジカル重合性化合物を用いる場合にはラジカル発生剤であり、本発明のように重合性化合物としてカチオン重合性化合物を用いる場合には光酸発生剤である。
(Cationic polymerization initiator)
In the present invention, in order to perform the curing reaction more efficiently, a cationic polymerization initiator is added and cured. The polymerization initiator is a radical generator when a radical polymerizable compound is used as the polymerizable compound, and is a photoacid generator when a cationic polymerizable compound is used as the polymerizable compound as in the present invention.

光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192ページ参照)。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。   As the photoacid generator, for example, a chemically amplified photoresist or a compound used for photocationic polymerization is used (edited by Organic Electronics Materials Research Group, “Organic Materials for Imaging”, Bunshin Publishing (1993), 187. To page 192). Examples of compounds suitable for the present invention are listed below.

第1に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウム等の芳香族オニウム化合物のB(C654 -、PF6 -、AsF6 -、SbF6 -、CF3SO3 -塩を挙げることができる。 First, B (C 6 F 5 ) 4 , PF 6 , AsF 6 , SbF 6 , CF 3 SO 3 salt of aromatic onium compounds such as diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, phosphonium, etc. be able to.

本発明で用いることのできるオニウム化合物の具体的な例を以下に示す。   Specific examples of onium compounds that can be used in the present invention are shown below.

Figure 2005200528
Figure 2005200528

第2に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができ、その具体的な化合物を、以下に例示する。   Secondly, sulfonated substances that generate sulfonic acid can be mentioned, and specific compounds thereof are exemplified below.

Figure 2005200528
Figure 2005200528

中でもトリアリールスルホニウム塩が好ましい。スルホニウム塩の中でもモノカチオンタイプが好ましい。例えばUVI6992のように、ジカチオンタイプの塩が含まれる開始剤は顔料の分散性を不安定化させる。   Of these, triarylsulfonium salts are preferred. Of the sulfonium salts, the monocation type is preferred. For example, an initiator containing a dicationic type salt, such as UVI6992, destabilizes the dispersibility of the pigment.

第3に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができ、以下にその具体的な化合物を例示する。   Thirdly, halides that generate hydrogen halide can also be used, and specific compounds thereof are exemplified below.

Figure 2005200528
Figure 2005200528

第4に、鉄アレン錯体を挙げることができる。   Fourthly, an iron allene complex can be mentioned.

Figure 2005200528
Figure 2005200528

カチオン重合開始剤は市販品をそのまま使用することができる。市販品の代表例として、CI−1370、CI−2064、CI−2397、CI−2624、CI−2639、CI−2734、CI−2758、CI−2823、CI−2855及びCI−5102の下に入手可能な市販品(いずれも日本曹達株式会社製)、PHOTOINITIATOR2047の下に入手可能な市販品(ローディア社製)、商品名UVI−6974及びUVI−6990の下に入手可能な市販品(いずれもユニオンカーバイト社製)等を挙げることができる。   As the cationic polymerization initiator, a commercially available product can be used as it is. Obtained under CI-1370, CI-2064, CI-2397, CI-2624, CI-2624, CI-2734, CI-2758, CI-2823, CI-2855 and CI-5102 as representative examples of commercial products Possible commercial products (both made by Nippon Soda Co., Ltd.), commercial products available under PHOTOINITIATOR 2047 (made by Rhodia), commercial products available under the trade names UVI-6974 and UVI-6990 (both unions) Carbite).

〔重合禁止剤〕
本発明においては、熱や活性光線による重合を抑制する重合禁止剤をカチオン重合性組成物中に添加する。本発明においては、重合禁止剤として塩基性化合物を用いる。塩基性化合物としては、アルカリ金属水酸化物等の塩基性無機化合物及びアミン等の塩基性有機化合物を用いることができる。
(Polymerization inhibitor)
In the present invention, a polymerization inhibitor that suppresses polymerization by heat or actinic rays is added to the cationic polymerizable composition. In the present invention, a basic compound is used as a polymerization inhibitor. As the basic compound, basic inorganic compounds such as alkali metal hydroxides and basic organic compounds such as amines can be used.

塩基性無機化合物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム及び炭酸カリウム等が挙げられ、これらの中でも、カチオン重合性化合物に対する溶解性の面から、水酸化リチウム,水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物が好ましい。   Examples of the basic inorganic compound include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide and potassium carbonate. Among these, for the cationically polymerizable compound, From the viewpoint of solubility, alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferred.

また、塩基性有機化合物としては、アミン化合物、4級アンモニウム塩等、広範囲の塩基が使用できるが、分散安定性、重合性組成物との相溶性の観点で、イオン性の塩ではないものが好ましく、アミン化合物が好ましい。アミン化合物としては、例えば、オクチルアミン、ナフチルアミン、キシレンジアミン、ジベンジルアミン、ジフェニルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン、ジメチルアニリン、キヌクリジン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチル−1,6−ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミン、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノ−2−プロパノ−ル及びジメチルアミノメチルプロパノ−ル等の1価第3級アルカノールアミン類ならびにジメチルイソプロピルアミン及びジメチルオクチルアミン等の第3級アルキルアミン類が挙げられる。このうち、ジメチルアミノ−2−プロパノ−ル、ジメチルアミノメチルプロパノ−ル及びジメチルイソプロピルアミンは、顔料分散安定性に優れることから、インキ用途に好ましい。   In addition, as the basic organic compound, a wide range of bases such as amine compounds and quaternary ammonium salts can be used, but those that are not ionic salts from the viewpoint of dispersion stability and compatibility with the polymerizable composition. An amine compound is preferable. Examples of the amine compound include octylamine, naphthylamine, xylenediamine, dibenzylamine, diphenylamine, dibutylamine, dioctylamine, dimethylaniline, quinuclidine, tributylamine, trioctylamine, tetramethylethylenediamine, tetramethyl-1,6- Monovalent tertiary alkanolamines such as hexamethylenediamine, hexamethylenetetramine, dimethylaminoethanol, dimethylamino-2-propanol and dimethylaminomethylpropanol, and third compounds such as dimethylisopropylamine and dimethyloctylamine. Secondary alkylamines. Of these, dimethylamino-2-propanol, dimethylaminomethylpropanol and dimethylisopropylamine are preferable for ink applications because they are excellent in pigment dispersion stability.

アミン化合物はカチオン重合性組成物全体の0.01〜1質量%添加することが好ましい。0.01質量%未満では保存安定性が得られない。1質量%より大きいと硬化感度が低下する。   The amine compound is preferably added in an amount of 0.01 to 1% by mass based on the entire cationic polymerizable composition. If it is less than 0.01% by mass, storage stability cannot be obtained. When it is larger than 1% by mass, the curing sensitivity is lowered.

その他の重合禁止剤も併用することができる。併用することができる重合禁止剤としては、さまざま化合物が知られており、一般的な重合性組成物に広く配合されているものをそのまま用いることが可能で、例えば、フェノール系酸化防止剤、アミン化合物、リン系酸化防止剤、広く(メタ)アクリルモノマーに用いられるハイドロキノンモノメチルエーテルの他、ハイドロキノン、tブチルカテコール、ピロガロール、水等を用いることが可能である。これらは、「高分子添加剤の開発技術」(シーエムシー発行)に詳しい。   Other polymerization inhibitors can be used in combination. As the polymerization inhibitor that can be used in combination, various compounds are known, and those widely blended in general polymerizable compositions can be used as they are. For example, phenolic antioxidants, amines In addition to compounds, phosphorus-based antioxidants, hydroquinone monomethyl ether widely used for (meth) acrylic monomers, hydroquinone, t-butylcatechol, pyrogallol, water and the like can be used. These are detailed in “Development Technology of Polymer Additives” (issued by CMC).

これらの重合禁止剤は、顔料分散物作製時に添加することが好ましいが、重合禁止剤の過剰添加は、カチオン重合性組成物としての感度を低下させる要因となるため、カチオン重合性組成物としての保存安定性を維持しつつ、顔料分散時の重合を防止できる量を適宜設定して配合することが望ましい。または過剰に配合しておき、分散後に抽出し、重合禁止剤の量を低減することが好ましい。   These polymerization inhibitors are preferably added at the time of preparing the pigment dispersion. However, excessive addition of the polymerization inhibitor causes a decrease in sensitivity as the cationic polymerizable composition. It is desirable that the amount is set appropriately so as to prevent polymerization at the time of pigment dispersion while maintaining the storage stability. Or it is preferable to mix | blend excessively and to extract after dispersion | distribution and to reduce the quantity of a polymerization inhibitor.

〔その他の添加剤〕
また、本発明のカチオン重合性組成物は、紫外線の照射により硬化するが、硬化反応をより効率的に行なうために、光増感剤を併用することもできる。そのような光増感剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシルの如きアミン類、シアニン、フタロシアニン、メロシアニン、ポルフィリン、スピロ化合物、フェロセン、フルオレン、フルギド、イミダゾール、ペリレン、フェナジン、フェノチアジン、ポリエン、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ポリメチンアクリジン、クマリン、ケトクマリン、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体等が挙げられ、更に、欧州特許第568,993号明細書、米国特許第4,508,811号明細書、同第5,227,227号明細書、特開2001−125255号公報、特開平11−271969号公報等に記載の化合物も用いられる。光増感剤の使用量は、カチオン重合性組成物中0.01〜10.00質量%の範囲が好ましい。
[Other additives]
Moreover, although the cationically polymerizable composition of the present invention is cured by irradiation with ultraviolet rays, a photosensitizer can be used in combination in order to perform the curing reaction more efficiently. Examples of such a photosensitizer include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, benzoic acid ( 2-dimethylamino) ethyl, 4-dimethylaminobenzoic acid (n-butoxy) ethyl, amines such as 4-dimethylaminobenzoic acid 2-ethylhexyl, cyanine, phthalocyanine, merocyanine, porphyrin, spiro compound, ferrocene, fluorene, fulgide , Imidazole, perylene, phenazine, phenothiazine, polyene, azo compound, diphenylmethane, triphenylmethane, polymethine acridine, coumarin, ketocoumarin, quinacridone, indigo, styryl, pyriri Compounds, pyromethene compounds, pyrazolotriazole compounds, benzothiazole compounds, barbituric acid derivatives, thiobarbituric acid derivatives and the like, and further, European Patent No. 568,993, US Patent No. 4,508,811 No. 5,227,227, JP-A-2001-125255, JP-A-11-271969, and the like can also be used. The usage-amount of a photosensitizer has the preferable range of 0.01-10.00 mass% in a cationically polymerizable composition.

本発明のカチオン重合性組成物には界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤としては、陽イオン性、陰イオン性、両性、非イオン性のいずれも用いることができる。   The cationic polymerizable composition of the present invention preferably contains a surfactant. As the surfactant, any of cationic, anionic, amphoteric and nonionic can be used.

乳化剤あるいは分散剤として、好ましくは陰イオン性界面活性剤または高分子界面活性剤であり、陰イオン性界面活性剤が特によい。また、カチオン重合性組成物の表面張力調整用の活性剤としては好ましくはノニオン性界面活性剤である。   The emulsifier or dispersant is preferably an anionic surfactant or a polymer surfactant, and an anionic surfactant is particularly preferable. The activator for adjusting the surface tension of the cationic polymerizable composition is preferably a nonionic surfactant.

陽イオン性界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include aliphatic amine salts, aliphatic quaternary ammonium salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, and the like.

陰イオン性界面活性剤としては、脂肪酸石鹸、N−アシル−N−メチルグリシン塩、N−アシル−N−メチル−β−アラニン塩、N−アシルグルタミン酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホ琥珀酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、N−アシルメチルタウリン、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、第2級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、第2級高級アルコールエトキシサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリサルフェート、脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等が挙げられる。   Examples of anionic surfactants include fatty acid soap, N-acyl-N-methylglycine salt, N-acyl-N-methyl-β-alanine salt, N-acyl glutamate, alkyl ether carboxylate, acylated peptide , Alkyl sulfonate, alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl sulfoacetate, α-olefin sulfonate, N-acylmethyl taurine, sulfated oil, higher alcohol sulfate Salts, secondary higher alcohol sulfates, alkyl ether sulfates, secondary higher alcohol ethoxy sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, monoglyculates, fatty acid alkylolamide sulfates, alkyl ether phosphates Salt, alkyl phosphate ester salt and the like.

両性界面活性剤としては、カルボキシベタイン型、スルホベタイン型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。   Examples of amphoteric surfactants include carboxybetaine type, sulfobetaine type, aminocarboxylate, imidazolinium betaine and the like.

非イオン性界面活性剤としては、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2級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(例えばエマルゲン911)、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル(例えばニューポールPE−62)、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール等が挙げられる。その他に、界面活性剤としては、例えば花王(株)製の分散剤デモールSNB、MS、N、SSL、ST、P(商品名)も挙げられる。   Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene secondary alcohol ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether (eg, Emulgen 911), polyoxyethylene sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative, polyoxyethylene Polyoxypropylene alkyl ether (for example, Newpol PE-62), polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene castor oil, hydrogenated castor oil, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, Fatty acid monoglyceride, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, ® sugar fatty acid esters, fatty acid alkanolamides, polyoxyethylene fatty acid amides, polyoxyethylene alkyl amines, alkyl amine oxides, acetylene glycol, acetylene alcohol, and the like. In addition, examples of the surfactant include dispersants Demol SNB, MS, N, SSL, ST, and P (trade names) manufactured by Kao Corporation.

これらの界面活性剤を使用する場合、単独または2種類以上を混合して用いることができ、カチオン重合性組成物全量に対して、0.001〜1.0質量%の範囲で添加することにより、カチオン重合性組成物の表面張力を任意に調整することができる。カチオン重合性組成物をインクジェットインクとして用いる場合には、インクの表面張力は22〜38mN/m、更に好ましくは24〜35mN/mである。本発明を実施する場合、これらに限定されるものではない。カチオン重合性組成物の長期保存安定性を保つため、防腐剤、防黴剤をカチオン重合性組成物中に添加してもかまわない。   When using these surfactants, they can be used singly or in combination of two or more, and can be added in the range of 0.001 to 1.0 mass% with respect to the total amount of the cationic polymerizable composition. The surface tension of the cationically polymerizable composition can be arbitrarily adjusted. When the cationic polymerizable composition is used as an inkjet ink, the surface tension of the ink is 22 to 38 mN / m, more preferably 24 to 35 mN / m. When implementing this invention, it is not limited to these. In order to maintain the long-term storage stability of the cationic polymerizable composition, an antiseptic and an antifungal agent may be added to the cationic polymerizable composition.

また、高分子界面活性剤として、以下の水溶性樹脂を用いることができ、カチオン重合性組成物をインクとして用いる場合には、吐出安定性の観点から好ましい。水溶性樹脂として好ましく用いられるのは、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体等を挙げることができる。高分子界面活性剤の例として、その他に、アクリル−スチレン系樹脂であるジョンクリル等(ジョンソン社)が挙げられる。これらの高分子界面活性剤は、2種以上併用することも可能である。   Moreover, the following water-soluble resins can be used as the polymer surfactant, and the use of a cationically polymerizable composition as the ink is preferable from the viewpoint of ejection stability. As the water-soluble resin, styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer are preferably used. Polymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer Etc. Other examples of the polymer surfactant include Jonkrill, an acrylic-styrene resin (Johnson Corporation). Two or more of these polymer surfactants can be used in combination.

上記の各高分子界面活性剤の分散カチオン重合性組成物全量に対する添加量としては、0.1〜10質量%が好ましく、より好ましくは0.3〜5質量%である。配合量が0.01質量%に満たないとサスペンションの小粒径化が困難であり、10質量%を超えるとサスペンションの粒径が増大したりサスペンション安定性が低下し、ゲル化する恐れがある。   As addition amount with respect to the dispersion cationic polymerizable composition whole quantity of said each polymeric surfactant, 0.1-10 mass% is preferable, More preferably, it is 0.3-5 mass%. If the blending amount is less than 0.01% by mass, it is difficult to reduce the particle size of the suspension, and if it exceeds 10% by mass, the particle size of the suspension may increase or the suspension stability may decrease and gelation may occur. .

この他、カチオン重合性組成物には水を1〜3%含水させることが好ましい。本発明のカチオン重合性組成物は、カチオン重合性化合物、カチオン重合開始剤、色材、分散剤及び重合禁止剤からなる無溶剤系で活性エネルギー線硬化性である。カチオン重合性組成物は、活性エネルギー線の照射を受けるとカチオン重合開始剤からカチオンを発生させ、カチオンの作用によりカチオン重合性化合物の重合を開始させて硬化する。保存中、水は、カチオン重合性組成物において電子供与体として存在するので、カチオン重合開始剤からカチオンが発生した場合、これを捕捉して重合禁止剤として機能し、カチオン重合性組成物のゲル化を抑制し、安定な保存を可能にする。このカチオン捕捉効果は、水の添加量が多くなるほど向上する。従って、本発明のカチオン重合性組成物中には、その無溶剤系組成物の形態を損なわない限り、所望の量の水を含有させることができる。水は無害であるため、カチオン重合性組成物中の含有量を増加させても、環境及び衛生上の不都合が生じることはない。また、カチオン重合性組成物中に含まれる水は、硬化時、活性エネルギー線の照射に伴なう熱によってカチオン重合性組成物から蒸発するため、カチオン重合性組成物の硬化性を損なうおそれはなく、とりわけ、カチオン重合性組成物で薄膜や印刷画像を形成させる場合には、水はさらに速やかに蒸発して除去されるため好都合である。   In addition, it is preferable to contain 1 to 3% of water in the cationic polymerizable composition. The cationic polymerizable composition of the present invention is a solvent-free and active energy ray-curable composition comprising a cationic polymerizable compound, a cationic polymerization initiator, a coloring material, a dispersant, and a polymerization inhibitor. When the cationic polymerizable composition is irradiated with active energy rays, it generates cations from the cationic polymerization initiator, and initiates polymerization of the cationic polymerizable compound by the action of the cations to cure. During storage, water is present as an electron donor in the cationic polymerizable composition, so that when a cation is generated from the cationic polymerization initiator, it is trapped and functions as a polymerization inhibitor, and the gel of the cationic polymerizable composition Stable storage is possible. This cation scavenging effect improves as the amount of water added increases. Therefore, the cationic polymerizable composition of the present invention can contain a desired amount of water as long as the form of the solventless composition is not impaired. Since water is harmless, increasing the content in the cationically polymerizable composition does not cause environmental and sanitary inconveniences. In addition, since water contained in the cationic polymerizable composition evaporates from the cationic polymerizable composition due to heat accompanying irradiation of active energy rays during curing, the curability of the cationic polymerizable composition may be impaired. In particular, when forming a thin film or a printed image with the cationic polymerizable composition, it is advantageous because water is evaporated and removed more rapidly.

本発明に使用する水は、無機塩類等の不純物を除去したイオン交換水、蒸留水等であることが好ましい。これらの水を用いることにより、無機塩等の水溶性不純物により発生するノズル目詰まりを防止できる。   The water used in the present invention is preferably ion-exchanged water or distilled water from which impurities such as inorganic salts have been removed. By using these waters, nozzle clogging caused by water-soluble impurities such as inorganic salts can be prevented.

〔硬化方法〕
5μm以下の薄膜状態で紫外線を照射し、硬化させる場合は、本発明の上記カチオン重合性組成物は重合阻害を受けず、高速で硬化することが可能となる。インクジェット記録方法においては、基材や紫外線の照射タイミングによっても異なるが、液滴サイズが10〜20pl以下の場合にこのような薄膜状態となる。
[Curing method]
In the case of curing by irradiating with ultraviolet rays in a thin film state of 5 μm or less, the above cationic polymerizable composition of the present invention is not inhibited by polymerization and can be cured at high speed. In the ink jet recording method, such a thin film state is obtained when the droplet size is 10 to 20 pl or less, although it varies depending on the base material and the irradiation timing of ultraviolet rays.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

〔カチオン重合開始剤1の合成〕
500mlの三口フラスコに四塩化スズ20mlを添加し、攪拌しながらアニソール48.1gを添加した。この溶液を氷冷して10〜15℃の温度範囲を維持しながら、塩化チオニル6.75gを滴下した。この時、反応物は暗褐色となった。そのまま室温で4時間撹拌を続けた後、この反応液に水70mlを添加した。次いで、オイル層を取り出し、ジエチルエーテルで3回洗浄した。これに、KPF618.4gを水100gに溶解して添加し、一昼夜放置した。オイル層を再び取り出し、ジエチルエーテルで洗浄した後、減圧乾燥して、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムヘキサフロロフォスフェートを32.3g(収率59.6%)の白色粉末として得た。なお、このカチオン重合開始剤1は、赤外吸収スペクトル、元素分析及びNMRにより構造を同定した。
[Synthesis of Cationic Polymerization Initiator 1]
20 ml of tin tetrachloride was added to a 500 ml three-necked flask, and 48.1 g of anisole was added with stirring. This solution was ice-cooled and 6.75 g of thionyl chloride was added dropwise while maintaining a temperature range of 10 to 15 ° C. At this time, the reaction became dark brown. Stirring was continued for 4 hours at room temperature, and 70 ml of water was added to the reaction solution. The oil layer was then removed and washed 3 times with diethyl ether. To this was added 18.4 g of KPF 6 dissolved in 100 g of water, and the mixture was allowed to stand overnight. The oil layer was taken out again, washed with diethyl ether and dried under reduced pressure to obtain 32.3 g (yield 59.6%) of white powder of tris (4-methoxyphenyl) sulfonium hexafluorophosphate. The structure of this cationic polymerization initiator 1 was identified by infrared absorption spectrum, elemental analysis and NMR.

〔カチオン重合性組成物1〜7の調製〕
下記表1に記載の組成のカチオン重合性組成物1〜7を定法により調製した。顔料、分散剤及び重合性化合物をビーズミルにて3時間分散した後、カチオン重合開始剤、界面活性剤及び塩基性化合物を添加、混合し、ろ過することでカチオン重合性組成物とした。
[Preparation of Cationic Polymerizable Compositions 1-7]
Cationic polymerizable compositions 1 to 7 having the compositions described in Table 1 below were prepared by a conventional method. The pigment, dispersant and polymerizable compound were dispersed in a bead mill for 3 hours, and then a cationic polymerization initiator, a surfactant and a basic compound were added, mixed and filtered to obtain a cationic polymerizable composition.

用いた化合物を以下に示す。   The compounds used are shown below.

PR122:ピグメントレッド122(キナクリドン顔料、酸価4.4、アミン価4.5)
PR122酸性処理:ピグメントレッド122の表面酸性処理品(キナクリドン顔料の表面を酸性処理した顔料、酸価4.7、アミン価6.1)
PB821:味の素ファインテクノ社製アジスパーPB821(分散剤、酸価30.4、アミン価10.2)
PB822:味の素ファインテクノ社製アジスパーPB822(分散剤、酸価18.5、アミン価15.9)
S32000:Avecia社製ソルスパース32000(分散剤、酸価24.8、アミン価27.1)
OXT221:東亜合成社製アロンオキセタンOXT221(カチオン重合性化合物)
C2021P:ダイセル社製セロキサイド2021P(カチオン重合性化合物)
TAS1:カチオン重合開始剤1
SP152:旭化成社製SP152(モノカチオンタイプ、有効成分50%、カチオン重合開始剤)
UVI6992:ダウケミカル製UVI6992(ジカチオンとモノカチオン混合タイプのカチオン重合開始剤、有効成分50%)
F1405:大日本インキ社製メガファックF1405(界面活性剤)
TIPA:トリイソプロパノールアミン(塩基性化合物)
MTAC:メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(塩基性化合物)
PR122: Pigment Red 122 (quinacridone pigment, acid value 4.4, amine value 4.5)
PR122 acid treatment: Pigment Red 122 surface acid-treated product (pigment obtained by acid-treating the surface of quinacridone pigment, acid value 4.7, amine value 6.1)
PB821: Ajisper PB821 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. (dispersant, acid value 30.4, amine value 10.2)
PB822: Ajimoto PB822 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. (dispersant, acid value 18.5, amine value 15.9)
S32000: Avecia Solsperse 32000 (dispersant, acid value 24.8, amine value 27.1)
OXT221: Aron Oxetane OXT221 (cationic polymerizable compound) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.
C2021P: Daicel's Celoxide 2021P (cationic polymerizable compound)
TAS1: Cationic polymerization initiator 1
SP152: SP152 manufactured by Asahi Kasei Corporation (monocation type, active ingredient 50%, cationic polymerization initiator)
UVI6992: Dow Chemical's UVI6992 (Cation polymerization initiator of dication and monocation mixed type, active ingredient 50%)
F1405: Dai Nippon Ink Co., Ltd. MegaFuck F1405 (surfactant)
TIPA: Triisopropanolamine (basic compound)
MTAC: Methyl trioctyl ammonium chloride (basic compound)

Figure 2005200528
Figure 2005200528

〔カチオン重合性組成物の特性値の測定及び評価〕
下記方法でカチオン重合性組成物の特性値の測定及び評価を行った。その結果を表2に示す。
[Measurement and Evaluation of Characteristic Values of Cationic Polymerizable Composition]
The characteristic value of the cationic polymerizable composition was measured and evaluated by the following method. The results are shown in Table 2.

(含水率の測定)
カチオン重合性組成物を調製した直後、カールフィッシャー法(平沼産業社製自動水分測定装置AQV−2000)により含水率を測定した。
(Measurement of moisture content)
Immediately after preparing the cationic polymerizable composition, the water content was measured by the Karl Fischer method (automatic moisture measuring device AQV-2000 manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.).

(保存安定性の評価)
上記調製したカチオン重合性組成物を、ガラス瓶に95%以上の充填率で入れ密閉し、遮光性容器で70℃で1週間保存の促進処理を行った後、保存前の試料と合わせて、下記方法で平均粒径、粘度、サテライト発生速度、間欠吐出速度低下率、連続吐出性及び硬化速度を評価した。
(Evaluation of storage stability)
The prepared cationic polymerizable composition is sealed in a glass bottle at a filling rate of 95% or more, subjected to an acceleration treatment for storage for 1 week at 70 ° C. in a light-shielding container, and then combined with the sample before storage, The average particle size, viscosity, satellite generation rate, intermittent discharge rate reduction rate, continuous discharge property and curing rate were evaluated by the method.

〈平均粒径〉
カチオン重合性組成物を顔料濃度で約0.5質量%に希釈した後、超音波洗浄器で100W、28kHzの条件で5分間超音波処理を行った直後に、malvern社製の光子相関法ゼータサイザー1000HSで測定した時のZAve.の値である。
<Average particle size>
Immediately after the cationic polymerizable composition was diluted to a pigment concentration of about 0.5% by mass and then subjected to ultrasonic treatment for 5 minutes with an ultrasonic cleaner at 100 W and 28 kHz, a photon correlation method zeta manufactured by malvern was used. When measured with a sizer 1000HS, ZAve. Is the value of

〈粘度〉
粘度はレオメータMCR300(Physica製)を用い、55℃、Shear Rate=1000(1/s)の条件下で測定した。
<viscosity>
The viscosity was measured using a rheometer MCR300 (manufactured by Physica) under the conditions of 55 ° C. and Shear Rate = 1000 (1 / s).

〈サテライト発生速度〉
駆動周波数4kHz、一周期当たりに55℃に加熱したカチオン重合性組成物の液滴4plを5ドロップ連続吐出することで6階調を表現可能なピエゾ型ヘッドを用い、駆動電圧を調整して液滴速度を変えながら、主ドロップに続きサテライトが発生し始める最小の液滴速度(m/s)を測定した。
<Satellite generation speed>
A piezo-type head capable of expressing 6 gradations by continuously discharging 5 drops of 4 pl of cationically polymerizable composition droplets heated to 55 ° C. at a driving frequency of 4 kHz and adjusting the driving voltage. While changing the drop speed, the minimum drop speed (m / s) at which satellites began to occur following the main drop was measured.

〈間欠吐出速度低下率〉
駆動周波数4kHz、一周期当たりに55℃に加熱したカチオン重合性組成物の液滴4plを5ドロップ連続吐出することで6階調を表現可能なピエゾ型ヘッドを用い、液滴速度が6m/sとなるように駆動電圧を調整し、連続吐出後、5秒間停止した直後の最初の液滴速度の低下率(%)を測定した。
<Intermittent discharge speed reduction rate>
A piezo-type head capable of expressing 6 gradations by continuously discharging 5 drops of 4 pl of a cationic polymerizable composition heated to 55 ° C. per cycle at a driving frequency of 4 kHz, with a droplet speed of 6 m / s. The drive voltage was adjusted so that the first drop velocity reduction rate (%) immediately after stopping for 5 seconds after continuous ejection was measured.

〈連続吐出性〉
駆動周波数4kHz、一周期当たりに55℃に加熱したカチオン重合性組成物の液滴4plを5ドロップ連続吐出することで6階調を表現可能なピエゾ型ヘッドを用い、液滴速度が6m/sとなるように駆動電圧を調整し、30分間連続して吐出させ、各記録ヘッドのノズルからの吐出状態を目視観察し、下記の基準により連続吐出性の評価を行った。
<Continuous discharge>
A piezo-type head capable of expressing 6 gradations by continuously discharging 5 drops of 4 pl of a cationic polymerizable composition heated to 55 ° C. per cycle at a driving frequency of 4 kHz, with a droplet speed of 6 m / s. The drive voltage was adjusted so that the discharge was continued for 30 minutes, and the discharge state from the nozzles of each recording head was visually observed, and the continuous discharge property was evaluated according to the following criteria.

○:30分連続吐出しても、ノズル欠が発生しない
△:30分連続吐出でノズル欠が生じないが、わずかにサテライトが発生する
×:30分連続吐出で、数カ所以上のノズルでノズル欠が発生する
〈硬化速度〉
30℃、60%RHの環境下で、ピエゾヘッドスピードを50〜800mm/sまで50mm/s単位で変化させて、55℃に加熱した各カチオン重合性組成物の液滴4plを5ドット(ドロップ)ずつユポ基材上に吐出し、Hバルブ(1.5kW光源)で硬化処理後に、各ドット表面を指で擦って、硬化したカチオン重合性組成物液滴が基材から剥がれなくなる最大のピエゾヘッドスピードを求め、これを硬化速度(mm/s)とした。なお、最大膜厚は2.0〜2.5μmであった。
○: No nozzle missing even after 30 minutes of continuous discharge △: No nozzle missing due to continuous 30 minute discharge, but slightly satellite generated ×: No nozzle missing at several nozzles over 30 minutes of continuous ejection <Curing speed>
In an environment of 30 ° C. and 60% RH, 5 dots (drops) of 4 pl droplets of each cationic polymerizable composition heated to 55 ° C. by changing the piezo head speed from 50 to 800 mm / s in units of 50 mm / s. ) Discharge onto the YUPO substrate one by one, and after curing with an H bulb (1.5 kW light source), the surface of each dot is rubbed with a finger so that the cured cation polymerizable composition droplets do not peel off from the substrate. The head speed was determined and this was set as the curing speed (mm / s). The maximum film thickness was 2.0 to 2.5 μm.

Figure 2005200528
Figure 2005200528

表2の結果より明らかなように、重合禁止剤としての塩基性化合物と表面処理した顔料を組み合わせることにより、分散保存性(粒径)、暗反応保存性(粘度)を両立できる。インクジェット用途として用いる場合は、上記のように長期に渡り吐出安定性を維持することが可能であり、かつ、薄膜での硬化性が良好なことから4plもの小液滴での高速印刷が可能であることが分かる。   As is clear from the results in Table 2, by combining a basic compound as a polymerization inhibitor and a surface-treated pigment, both dispersion preservability (particle size) and dark reaction preservability (viscosity) can be achieved. When used as an inkjet application, it is possible to maintain ejection stability over a long period of time as described above, and because it has good curability with a thin film, high-speed printing with 4 pl droplets is possible. I understand that there is.

Claims (5)

カチオン重合性化合物、カチオン重合開始剤、色材、分散剤及び重合禁止剤としての塩基性化合物を含有するカチオン重合性組成物において、該色材が極性、酸、塩基のいずれかで表面処理された顔料であることを特徴とするカチオン重合性組成物。 In a cationically polymerizable composition containing a cationic polymerizable compound, a cationic polymerization initiator, a colorant, a dispersant, and a basic compound as a polymerization inhibitor, the colorant is surface-treated with one of polar, acid, and base. A cationically polymerizable composition characterized by being a pigment. 顔料の表面処理剤が、該顔料のスルフォン酸変性物であることを特徴とする請求項1記載のカチオン重合性組成物。 2. The cationically polymerizable composition according to claim 1, wherein the surface treating agent of the pigment is a sulfonic acid modified product of the pigment. 分散剤が塩基を有する高分子分散剤であることを特徴とする請求項1または2記載のカチオン重合性組成物。 The cationically polymerizable composition according to claim 1 or 2, wherein the dispersant is a polymer dispersant having a base. 分散剤の酸価がアミン価より大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のカチオン重合性組成物。 The cationically polymerizable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the acid value of the dispersant is larger than the amine value. 請求項1〜4のいずれか1項記載のカチオン重合性組成物を、5μm以下の薄膜状態で紫外線を照射し、硬化させることを特徴とする硬化方法。 A curing method, comprising curing the cationically polymerizable composition according to any one of claims 1 to 4 by irradiating with ultraviolet rays in a thin film state of 5 μm or less.
JP2004007751A 2004-01-15 2004-01-15 Cationic polymerizable composition and hardening method using the composition Pending JP2005200528A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004007751A JP2005200528A (en) 2004-01-15 2004-01-15 Cationic polymerizable composition and hardening method using the composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004007751A JP2005200528A (en) 2004-01-15 2004-01-15 Cationic polymerizable composition and hardening method using the composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005200528A true JP2005200528A (en) 2005-07-28

Family

ID=34821305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004007751A Pending JP2005200528A (en) 2004-01-15 2004-01-15 Cationic polymerizable composition and hardening method using the composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005200528A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006062071A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-15 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Actinic radiation curable magenta ink composition, actinic radiation curable ink jet recording magenta ink and method for image formation and ink jet recording apparatus using said ink, and actinic radiation curable printing magenta ink
JP2006274052A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Fuji Photo Film Co Ltd Ink composition, ink jet recording method, and printed article
WO2006134766A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-21 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Active energy radiation hardenable flexographic ink and active energy radiation hardenable gravure ink
JP2007099833A (en) * 2005-09-30 2007-04-19 Fujifilm Corp Ink jet ink composition

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006062071A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-15 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Actinic radiation curable magenta ink composition, actinic radiation curable ink jet recording magenta ink and method for image formation and ink jet recording apparatus using said ink, and actinic radiation curable printing magenta ink
JPWO2006062071A1 (en) * 2004-12-07 2008-06-12 コニカミノルタエムジー株式会社 Actinic ray curable magenta ink composition, actinic ray curable magenta ink for inkjet recording, image forming method using the ink, inkjet recording apparatus, and actinic ray curable magenta ink for printing
JP2006274052A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Fuji Photo Film Co Ltd Ink composition, ink jet recording method, and printed article
WO2006134766A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-21 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Active energy radiation hardenable flexographic ink and active energy radiation hardenable gravure ink
JP2007099833A (en) * 2005-09-30 2007-04-19 Fujifilm Corp Ink jet ink composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4037856B2 (en) Inkjet ink
JP3910979B2 (en) Ink jet ink composition and printed matter using the same
JP4303086B2 (en) Pigment dispersion, UV curable ink jet ink precursor, ink jet recording method, printed matter, and method for producing pigment dispersion
JP5106746B2 (en) Inkjet ink set and recording method
JP4203385B2 (en) Inkjet ink
JP3895340B2 (en) Inkjet ink, printed matter, and inkjet printing method
JP5516719B2 (en) Printed material manufacturing method, printed material, and actinic ray curable inkjet ink
JP5724049B1 (en) Photocationic curable inkjet ink, method for producing photocationic curable inkjet ink, printed matter, and method for producing printed matter
JP4631279B2 (en) Inkjet ink
JP2006232989A (en) INKJET INK, INKJET INK MANUFACTURING METHOD, AND PRINTING METHOD
WO2006013707A1 (en) Ink-jet recording method and ink for ink-jet recording used for same
JP6763168B2 (en) Violet ink, ink set and image formation method
JPWO2015129815A1 (en) Actinic ray curable inkjet magenta ink and inkjet recording method
JP4262238B2 (en) Photocationic curable inkjet ink and printed matter
JP2005206715A (en) Ultraviolet-curable ink and inkjet recording method by using the same
JP2005200528A (en) Cationic polymerizable composition and hardening method using the composition
WO2007029448A1 (en) Active ray-curable inkjet ink
JP4262237B2 (en) Inkjet ink and printed matter
JP4579937B2 (en) Inkjet ink
JP7665952B2 (en) Actinic radiation curable ink, image forming method and printed matter
JP5266614B2 (en) Dispersion manufacturing method and inkjet ink having dispersion
JP2004168960A (en) Photosetting resin composition, inkjet ink composition using it, and image forming method
JP2005154738A (en) Ink for inkjet recording
JP4556435B2 (en) Actinic ray curable inkjet ink composition, actinic ray curable inkjet ink set, image forming method using the same, and inkjet recording apparatus
JP5502716B2 (en) Inkjet recording device