CN108603023A - 微胶囊、水分散物、水分散物的制造方法及图像形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微胶囊及其应用,所述微胶囊包含具有三维交联结构的壳及内含在壳中的核,在至少一个中具有聚合性基团,该三维交联结构包含亲水性基团与结构(1)。结构(1)中,X是连结选自‑NH‑、>N‑、‑C(=O)‑、‑O‑、‑S‑、可具有环结构的脂肪族烃基中的至少2个而形成的(p+m+n)价的有机基团。其中,X中,具有芳香环的有机基团除外。R1~R3是可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1~R3中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。*是键合位置,p、m及n分别为0以上,p+m+n为3以上,
Description
技术领域
本公开涉及一种微胶囊、水分散物、水分散物的制造方法及图像形成方法。
背景技术
作为在记录介质形成图像的图像形成方法的方式,有电子照相方式、升华型热转印方式、熔融型热转印方式、喷墨方式等。
喷墨方式的图像形成方法能够用廉价的装置来实施且能够高效地使用油墨,因此具有运营成本较低之类的优点。
作为喷墨方式的图像形成方法之一,有使用了能够通过紫外线等活性能量射线的照射而固化的喷墨用油墨的图像形成方法。
作为喷墨用油墨,例如,提出有一种包含水及核的周围被聚合物壳覆盖的胶囊的喷墨油墨,其中,胶囊通过共价键合于聚合物壳的分散性基,分散于水中,核包含通过热和/或红外线的照射形成反应产物的化学反应性化合物的至少1种,胶囊的平均粒径小于4μm(例如,参考国际公开第2015/158654号)。
并且,作为其他喷墨用油墨,例如,提出有一种包含水及核的周围被聚合物壳覆盖的胶囊的喷墨油墨,其中,胶囊通过共价键合于聚合物壳的分散性基分散于水中,核包含通过紫外线的照射形成反应产物的化学反应性化合物中的至少1种及光聚合引发剂,胶囊的平均粒径小于4μm(例如,参考国际公开第2015/158652号)。
并且,作为微胶囊,例如提出有与加香产品聚脲核-壳微胶囊相关的内容,即,一种聚脲核-壳微胶囊,包含聚脲壳及包含香料的核,所述聚脲壳包含具有至少2个异氰酸酯基的聚异氰酸酯与氨基酸及二氨三唑(Guanazole)的反应产物(例如,参考日本特表2014-507433号公报)
发明内容
发明要解决的技术课题
国际公开第2015/158654号及国际公开第2015/158652号中记载的油墨中,作为用于形成微胶囊的原料即异氰酸酯化合物,仅使用包含芳香环的异氰酸酯化合物(以下,还称作芳香族异氰酸酯化合物)。使用这种原料来制造微胶囊时,由于包含芳香环的异氰酸酯化合物的反应性高,易形成粒径大的微胶囊(即,易形成粗大粒子)。通过微胶囊的粒径变大,将微胶囊适用于喷墨油墨用途时,具有油墨的喷出性降低及面状恶化的倾向。并且,用如上述的原料制造的微胶囊具有耐候性(即,光耐性及湿热耐性)低的倾向。
并且,日本特表2014-507433号公报中记载的微胶囊不具有聚合性基团,未设想通过微胶囊形成膜。
本公开是鉴于上述情况而完成的,其提供一种能够形成膜、粗大粒子少、适用于喷墨油墨用途时的油墨的喷出性优异、且耐候性优异的微胶囊、水分散物及水分散物的制造方法、以及油墨的喷出性良好且可获得耐候性优异的图像的图像形成方法。
本说明书中,粗大粒子是指粒径超过5μm的粒子。
用于解决技术课题的手段
用于解决课题的具体方法中包含以下方式。
<1>一种微胶囊,其包含具有三维交联结构的壳及内含在壳中的核,壳及核中的至少一个中具有聚合性基团,该三维交联结构包含亲水性基团与下述结构(1)。
[化学式1]
结构(1)中,X表示连结选自-NH-、>N-、-C(=O)-、-O-、-S-及可具有环结构的脂肪族烃基中的至少2个而形成的(p+m+n)价的有机基团。其中,X所表示的有机基团中,具有芳香环的有机基团除外。结构(1)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。结构(1)中,*表示键合位置,p、m及n分别为0以上,p+m+n为3以上。
<2>根据<1>所述的微胶囊,其中,壳中的结构(1)的含有率相对于壳的总质量为8质量%~100质量%。
<3>根据<1>或<2>所述的微胶囊,其中,壳中,作为结构(1)包含选自下述结构(2)、结构(3)及结构(4)中的至少1个结构。
[化学式2]
结构(2)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。结构(2)中,*表示键合位置。
[化学式3]
结构(3)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。结构(3)中,*表示键合位置。
[化学式4]
结构(4)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。结构(4)中,*表示键合位置。
<4>根据<1>至<3>中任一项所述的微胶囊,其中,聚合性基团为自由基聚合性基团。
<5>根据<1>至<4>中任一项所述的微胶囊,其中,核包含自由基聚合性化合物。
<6>根据<5>所述的微胶囊,其中,自由基聚合性化合物包含2官能以下的自由基聚合性化合物及3官能以上的自由基聚合性化合物。
<7>根据<1>至<6>中任一项所述的微胶囊,其中,核包含光聚合引发剂。
<8>根据<7>所述的微胶囊,其中,光聚合引发剂包含羰基化合物及酰基氧化膦化合物中的至少一个。
<9>根据<7>或<8>所述的微胶囊,其中,核还包含敏化剂。
<10>根据<1>至<3>中任一项所述的微胶囊,其中,聚合性基团为热聚合性基团。
<11>根据<1>至<3>及<10>中任一项所述的微胶囊,其中,核包含热聚合性化合物。
<12>一种水分散物,其含有<1>至<11>中任一项所述的微胶囊及水。
<13>根据<12>所述的水分散物,其还含有着色剂。
<14>根据<13>所述的水分散物,其中,阴离子性表面活性剂相对于水分散物的总质量的含量为1质量%以下。
<15>根据<12>至<14>中任一项所述的水分散物,其中,微胶囊的总固体成分量相对于水分散物的总固体成分量为50质量%以上。
<16>根据<12>至<15>中任一项所述的水分散物,其用作喷墨油墨。
<17>一种水分散物的制造方法,其具备制备工序,该制备工序中混合并乳化分散如下油相成分及水相成分而制备水分散物,所述油相成分包含下述通式(A)所表示的化合物、具有聚合性基团的3官能以上的异氰酸酯化合物和聚合性化合物中的至少一个化合物及有机溶剂,所述水相成分包含水及具有亲水性基团的化合物。
[化学式5]
通式(A)中,X表示连结选自-NH-、>N-、-C(=O)-、-O-、-S-及可具有环结构的脂肪族烃基中的至少2个而形成的(p+m+n)价的有机基团;其中,X所表示的有机基团中,具有芳香环的有机基团除外。通式(A)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。通式(A)中,p、m及n分别为0以上,p+m+n为3以上。
<18>根据<17>所述的水分散物的制造方法,其中,通式(A)所表示的化合物包含选自下述通式(B)、通式(C)及通式(D)所表示的化合物中的至少1种。
[化学式6]
通式(B)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。
[化学式7]
通式(C)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。
[化学式8]
通式(D)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。
<19>一种图像形成方法,其包含将<12>至<16>中任一项所述的水分散物赋予至记录介质上的赋予工序。
发明效果
根据本公开,提供一种能够形成膜、粗大粒子少、适用于喷墨油墨用途时的油墨的喷出性优异、且耐候性优异的微胶囊、水分散物及水分散物的制造方法、以及油墨的喷出性良好且可获得耐候性优异的图像的图像形成方法。
具体实施方式
以下,对本发明的具体实施方式进行详细说明,但本发明并不受以下实施方式的任何限定。
本说明书中,使用“~”表示的数值范围表示将“~”的前后所记载的数值分别作为最小值及最大值而包含的范围。
本说明书中阶段性地记载的数值范围中,以某一数值范围记载的上限值或下限值可置换为其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。并且,本说明书中记载的数值范围中,以某一数值范围记载的上限值或下限值可置换为实施例中示出的值。
本说明书中,关于组合物中的各成分的量,当组合物中存在多种相当于各成分的物质时,只要没有特别指定,则指存在于组合物中的该多种物质的合计量。
本说明书中,“工序”这一术语,不仅是指独立的工序,即使在无法与其他工序明确区分的情况下,只要能够实现该工序的所期望的目的,则包括在本术语中。
本说明书中,“光”为包含γ射线、β射线、电子束、紫外线、可见光线、红外线之类的活性能量射线的概念。
本说明书中,有时将紫外线称为“UV(Ultra Violet:紫外)光”。
本说明书中,有时将从LED(Light Emitting Diode:发光二极管)光源产生的光称为“LED光”。
本说明书中,“(甲基)丙烯酸”为包含丙烯酸及甲基丙烯酸两者的概念,“(甲基)丙烯酸酯”为包含丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯两者的概念,“(甲基)丙烯酰基”为包含丙烯酰基及甲基丙烯酰基两者的概念。
<微胶囊>
微胶囊包含具有三维交联结构的壳及内含在壳中的核,壳及核中的至少一个中具有聚合性基团,该三维交联结构包含亲水性基团及结构(1)。
本公开的微胶囊由具有包含氨基甲酸酯键及脲键中的至少一个的三维交联结构的最外壳的壳及作为内含在壳中的区域的核构成。
后述的本公开的水分散物含有本公开的微胶囊及水。水分散物可以仅包含1种微胶囊,也可以包含2种以上的微胶囊。
通过如下来确认是微胶囊,即,将微胶囊的水分散液涂布于记录介质上,使其干燥来获得形态观察用样品之后,切割该样品,用电子显微镜等对切割面进行观察。
虽尚不明确本发明的一实施方式中的作用机理的详细内容,但可推测如下。
以往的微胶囊(上述的国际公开第2015/158654号及国际公开第2015/158652号中记载的油墨中包含的微胶囊)作为原料仅使用包含芳香环的异氰酸酯化合物,因此具有微胶囊的粒径易粗大化的倾向。通过微胶囊的粒径变大,将微胶囊用于喷墨油墨用途时,具有油墨的喷出性下降及面状恶化的倾向。并且,用如上述的原料制造的微胶囊具有耐候性(即,光耐性及湿热耐性)低的倾向。并且,日本特表2014-507433号公报中记载的微胶囊不具有聚合性基团,未设想通过微胶囊形成膜。
本公开的微胶囊中,在壳中具有包含亲水性基团及结构(1)(即,将不包含芳香环的异氰酸酯化合物作为原料来制作的结构)的三维交联结构,壳及核中的至少一个中具有聚合性基团。尤其,通过壳包含结构(1),在形成微胶囊时的反应中,异氰酸酯化合物的反应性不会变得过高,认为能够抑制粗大粒子的形成。其结果,例如,将本公开的微胶囊适用于喷墨油墨时,能够设为具有优异的喷出性的油墨。并且,通过这种喷墨油墨,能够形成面状良好的图像。
并且,通过微胶囊的壳中的三维交联结构包含结构(1),认为对光引起的物性变化(着色等)的耐性(即,光耐性)及湿热环境下的稳定性(即,湿热耐性)优异。即,认为微胶囊的耐候性优异。并且,微胶囊在壳及核中的至少一个中具有聚合性基团,因此通过活性能量射线的照射,相互相邻的微胶囊彼此能够键合而形成膜。
[微胶囊所具有的聚合性基团]
微胶囊在壳及核中的至少一个中具有聚合性基团。即,微胶囊中,聚合性基团可以存在于壳中,也可以存在于核中。“聚合性基团存在于核中”是指,核中包含具有聚合性基团的化合物(即,聚合性化合物)。
在任意情况下,优选聚合性基团存在于微胶囊的表面部分(例如,微胶囊通过分散介质分散时,与分散介质的接触部分)。
作为聚合性基团,只要是可引起聚合反应的基团,则并无特别限制。作为聚合性基团,优选为光聚合性基团或热聚合性基团。
作为光聚合性基团,优选为自由基聚合性基团,更优选为包含烯属双键的基团,进一步优选为包含乙烯基及1-甲基乙烯基中的至少一个的基团。作为自由基聚合性基团,从聚合反应性及所形成的膜的硬度的观点考虑,优异优选为(甲基)丙烯酰基。
作为热聚合性基团,环氧基、氧杂环丁基、吖丙啶基、氮杂环丁基、酮基、醛基或封端异氰酸酯基。
微胶囊可以仅具有1种聚合性基团,也可以具有2种以上的聚合性基团。
例如,能够通过傅里叶变换红外光谱测定(FT-IR)分析,确认微胶囊具有聚合性基团的情况。
关于微胶囊所具有的聚合性基团及聚合性基团化合物的详细内容,将进行后述。
[微胶囊的壳]
微胶囊包含具有三维交联结构的壳,该三维交联结构包含亲水性基团及结构(1)。
本说明书中,“三维交联结构”是指通过交联而形成的立体的网络结构。
三维交联结构所具有的亲水性基团可以存在于结构(1)中,也可以存在于结构(1)以外的部分。
通过微胶囊的壳具有三维交联结构,有助于提高将微胶囊适用于水分散物时的分散稳定性及再分散性。
另外,再分散性是指通过对水分散物中的水蒸发而形成的固化物供给水类液体(例如,水、水溶液、水分散物等)而固化物中的粒子(在此为微胶囊)再次分散于水类液体中的性质。作为上述固化物的例子,可以举出形成于涂布头或喷墨头的水分散物的固化物。
如下确认了微胶囊的壳是否具有三维交联结构。在液温25℃的条件下进行以下的操作。
并且,以下操作对使微胶囊分散于水而成的水分散物进行。另外,当水分散物不含有颜料时,直接使用该水分散物来进行,当水分散物含有颜料时,首先通过离心分离从水分散物去除颜料,对颜料被去除的水分散物进行以下操作。
从水分散物采集试样。对所采集的试样加入相对于该试样中的总固体成分量为100质量倍的四氢呋喃(THF)并进行混合而制备稀释液。对所得到的稀释液实施80000rpm(round per minute:每分钟转速,以下相同。)、40分钟的条件的离心分离。离心分离后,以肉眼确认是否存在残渣。有残渣时,用水使该残渣再分散来制备再分散物,对所获得的再分散物,利用湿式粒度分布测定装置(LA-960、HORIBA,Ltd.制造),进行基于光散射法的粒度分布的测定。
通过以上的操作确认到粒度分布时,判断为微胶囊的壳具有三维交联结构。
(结构(1))
微胶囊的壳具有至少包含下述结构(1)的三维交联结构。
通过微胶囊的壳包含下述结构(1),微胶囊的耐候性得到提高。并且,通过壳包含下述结构(1),能够抑制制造微胶囊时的粗大粒子的形成。
微胶囊的壳可以包含多个下述结构(1),多个结构(1)可以是相同的结构,也可以是不同的结构。
[化学式9]
结构(1)中,X表示连结选自-NH-、>N-、-C(=O)-、-O-、-S-及可具有环结构的脂肪族烃基中的至少2个而形成的(p+m+n)价的有机基团。其中,X所表示的有机基团中,具有芳香环的有机基团除外。结构(1)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。结构(1)中,*表示键合位置,p、m及n分别为0以上,p+m+n为3以上。
作为X所表示的有机基团中的脂肪族烃基,优选为直链状或支链状的碳原子数1~15的脂肪族烃基,更优选为直链状或支链状的碳原子数1~10的脂肪族烃基。
作为X所表示的有机基团中的脂肪族烃基以及R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基可具有的环结构,例如可以举出脂环结构。
作为脂环结构,例如可以举出环己烷环结构等环烷环结构、双环己烷环结构、双环癸烷环结构、异冰片烯(isobornene)环结构、二环戊烷环结构、金刚烷环结构、三环癸烷环结构等。
结构(1)中,p为0以上,优选为1~10,更优选为1~8,进一步优选为1~6,尤其优选为1~3。
结构(1)中,m为0以上,优选为1~10,更优选为1~8,进一步优选为1~6,尤其优选为1~3。
结构(1)中,n为0以上,优选为1~10,更优选为1~8,进一步优选为1~6,尤其优选为1~3。
结构(1)中,p+m+n优选为3~10的整数,更优选为3~8的整数,进一步优选为3~6的整数。
X所表示的(p+m+n)价的有机基团优选为下述(X-1)~(X-12)中任一个所表示的基团。
[化学式10]
式(X-1)~式(X-12)中,n表示1~200的整数(优选为1~50的整数,更优选为1~15的整数)。
式(X-1)~式(X-10)中,Y表示下述(Y-1)。
式(X-11)~式(X-12)中,*表示与结构(1)中的R1、R2或R3的键合位置。
[化学式11]
(Y-1)中,*1表示与(X-1)~(X-10)中的S或O的键合位置,*2表示与结构(1)中的R1、R2或R3的键合位置。
结构(1)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。
R1、R2及R3中的脂肪族烃基可以具有取代基,作为取代基,可以举出脂肪族烃基及后述的亲水性基团。其中,取代基中不包含含有芳香环的基团。
优选R1、R2及R3分别独立地为下述(R-1)~(R-8)中任一个所表示的基团。(R-1)~(R-8)中,*表示键合位置。
[化学式12]
壳中的结构(1)的含有率相对于壳的总质量,优选为8质量%~100质量%。
若结构(1)的含有率为8质量%以上,则微胶囊的耐候性更优异,且制造微胶囊时的粗大粒子的形成更加被抑制。
从与上述相同的观点考虑,结构(1)的含有率更优选为25质量%~100质量%,进一步优选为50质量%~100质量%。
从易制造微胶囊的观点考虑,优选壳中,作为结构(1)具有选自下述结构(2)、结构(3)及结构(4)中的至少1个结构。
[化学式13]
结构(2)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基的含义与结构(1)的R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基的含义相同,优选范围也相同。
结构(2)中,*表示键合位置。
[化学式14]
结构(3)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基的含义与结构(1)的R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基的含义相同,优选范围也相同。
结构(3)中,*表示键合位置。
[化学式15]
结构(4)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基的含义与结构(1)的R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基的含义相同,优选范围也相同。
结构(4)中,*表示键合位置。
作为结构(1)~结构(4)的具体例,可以举出下述表1所示的结构。
[表1]
~结构(1)的形成~
包含结构(1)的壳的三维交联结构例如能够通过3官能以上的异氰酸酯化合物或2官能的异氰酸酯化合物与水或具有2个以上的活性氢基的化合物的反应形成。
尤其,制造微胶囊时的原料包含至少1种具有3个以上的反应性基团(异氰酸酯基或活性氢基)时,交联反应以三维更有效地进行,能够更有效地形成立体网络结构。
微胶囊中的三维交联结构优选为通过3官能以上的异氰酸酯化合物与水的反应而形成的产物。
每1g具有三维交联结构的壳中包含的氨基甲酸酯键及脲键的总量优选为1mmol/g~10mmol/g,更优选为1.5mmol/g~9mmol/g,进一步优选为2mmol/g~8mmol/g。
-3官能以上的异氰酸酯化合物-
3官能以上的异氰酸酯化合物是在分子内具有3个以上的异氰酸酯基的化合物,能够使用通过后述的方法合成的化合物及公知的化合物。作为3官能以上的异氰酸酯化合物,至少可使用下述通式(A)所表示的异氰酸酯化合物(以下,还称作脂肪族异氰酸酯)。
作为公知的化合物,例如可以举出《聚氨酯树脂手册》(岩田敬治编,NIKKAN KOGYOSHIMBUN,LTD.发行(1987))中所记载的化合物。
[化学式16]
通式(A)中,X、R1、R2、R3、p、m及n的含义与前述的结构(1)中的X、R1、R2、R3、p、m及n的含义相同,优选方式也相同。
通式(A)所表示的化合物优选为由2官能的异氰酸酯化合物(在分子中具有2个异氰酸酯基的化合物)衍生的化合物。关于3官能以上的异氰酸酯化合物,更优选为由选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷及二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯中的至少1种衍生的异氰酸酯化合物。
在此所说的“衍生的”是指作为原料使用上述2官能的异氰酸酯化合物,包含来源于上述2官能的异氰酸酯化合物的结构。
并且,作为3官能以上的异氰酸酯化合物,例如还优选作为2官能的异氰酸酯化合物(即,在分子中具有2个异氰酸酯基的化合物)与3官能以上的多元醇、多胺及多硫醇等分子中具有3个以上的活性氢基的化合物的加合物(加成物)而设为3官能以上的异氰酸酯化合物(加合型)、以及2官能的异氰酸酯化合物的3聚体(异氰脲酸酯型或缩二脲型)等在分子内具有3个以上的异氰酸酯基的化合物。
这些3官能以上的异氰酸酯化合物可以是包含多个化合物的混合物。
-加合型-
作为加合型的3官能以上的异氰酸酯化合物,优选为下述通式(A1)或通式(A2)所表示的化合物。
[化学式17]
通式(A1)及通式(A2)中,X2表示(p+m+n)价的有机基团。其中,X2所表示的有机基团中,具有芳香环的有机基团除外。p、m及n分别为0以上,p+m+n为3以上。p+m+n优选为3~10,更优选为3~8,进一步优选为3~6。
通式(A1)及通式(A2)中,X3~X11分别独立地表示O、S或NH,优选为O或S,更优选为O。
通式(A2)中,Z表示2价的有机基团。其中,Z所表示的2价的有机基团中,具有芳香环的有机基团除外。
通式(A1)及通式(A2)中,作为X2,优选为连结选自由可具有环结构的脂肪族烃基、-NH-、>N-、-C(=O)-、-O-及-S-构成的组中的至少2个而形成的(p+m+n)价的有机基团。
式(A1)及通式(A2)中,作为X2为可具有环结构的脂肪族烃基时的上述环结构,例如可以举出脂环结构。
作为脂环结构,可以举出环己烷环结构、双环己烷环结构、双环癸烷环结构、异冰片烯环结构、二环戊烷环结构、金刚烷环结构、三环癸烷环结构等。
通式(A1)及通式(A2)中,X2所表示的(p+m+n)价的有机基团优选为下述式(X2-1)~(X2-10)中任一个所表示的基团。
[化学式18]
式(X2-1)~式(X2-10)中,n表示1~200的整数,优选为1~50的整数,更优选为1~15的整数,尤其优选为1~8的整数。
式(X2-1)~式(X2-10)中,*表示键合位置。
式(A2)中,作为Z所表示的2价的有机基团,优选为脂肪族烃基、具有聚氧化烯结构的基团、具有聚已内酯结构的基团、具有聚碳酸酯结构的基团或具有聚酯结构的基团。
Z中的脂肪族烃基可以是直链状的脂肪族烃基,也可以是支链状的脂肪族烃基,也可以是环状的脂肪族烃基。
Z中的脂肪族烃基的碳原子数优选为2~30。
通式(A1)及通式(A2)中,R1、R2及R3的含义与结构(1)中的R1、R2及R3的含义相同。
通式(A1)及通式(A2)中,R4表示可具有环结构的脂肪族烃基。其中,R4所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。R4更优选为选自前述(R-1)~(R-8)所表示的基团中的基团。
通式(A1)及通式(A2)中,更优选R1、R2、R3及R4分别独立地为由异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)衍生的基团(R-3)、由六亚甲基二异氰酸酯(HDI)衍生的基团(R-7)、由三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMHDI)衍生的基团(R-5)、由1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷衍生的基团(R-1)及由二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯衍生的基团(R-2)中的任一个。
作为通式(A1)所表示的化合物,优选为下述通式(B)所表示的化合物。
[化学式19]
通式(B)中,R1、R2及R3的含义与上述的结构(1)中的R1、R2及R3的含义相同,优选方式也相同。
加合型的3官能以上的异氰酸酯化合物的合成能够通过使后述的在分子中具有3个以上的活性氢基的化合物和后述的2官能的异氰酸酯化合物反应来进行。本说明书中,活性氢基表示羟基、伯氨基、仲氨基及巯基。
加合型的3官能以上的异氰酸酯化合物例如能够通过将在分子中具有3个以上的活性氢基的化合物和2官能的异氰酸酯化合物在有机溶剂中一边搅拌一边加热(50℃~100℃),或通过一边添加辛酸亚锡等催化剂一边在低温(0℃~70℃)下进行搅拌而获得(下述合成方案1)。
一般而言,与在分子中具有3个以上的活性氢基的化合物反应的2官能的异氰酸酯化合物的摩尔数(分子数)相对于在分子中具有3个以上的活性氢基的化合物中的活性氢基的摩尔数(活性氢基的当量数),使用0.6倍以上的摩尔数(分子数)的2官能的异氰酸酯化合物。2官能的异氰酸酯化合物的摩尔数优选为上述的活性氢基的摩尔数的0.6倍~5倍,更优选为0.6倍~3倍,进一步优选为0.8倍~2倍。
-合成方案1-
[化学式20]
并且,加合型的3官能以上的异氰酸酯化合物还能够通过合成在分子中具有2个活性氢基的化合物和2官能的异氰酸酯化合物的加成物(预聚物)之后,使该预聚物和在分子中具有3个以上的活性氢基的化合物进行反应而获得(下述合成方案2)。
-合成方案2-
[化学式21]
作为2官能的异氰酸酯化合物,例如,能够举出2官能的脂肪族异氰酸酯化合物等。
作为2官能的异氰酸酯化合物的具体例,可以举出异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、三亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、亚丙基-1,2-二异氰酸酯、亚丁基-1,2-二异氰酸酯、亚环己基-1,2-二异氰酸酯、亚环己基-1,3-二异氰酸酯、亚环己基-1,4-二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷(HXDI)、降冰片烯二异氰酸酯(NBDI)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMHDI)、赖氨酸二异氰酸酯等。
这些2官能以上的异氰酸酯化合物中,优选为下述(I-1)~(I-8)所示的结构的化合物。
[化学式22]
这些2官能的异氰酸酯化合物中,优选为选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMHDI)、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷(HXDI)及二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(HMDI)中的至少1种。
并且,作为2官能的异氰酸酯化合物,还能够使用由上述的化合物衍生的2官能的异氰酸酯化合物。例如,可以举出DURANATE(注册商标)D101、D201、A101(Asahi KaseiCorporation制造)等。
分子中具有3个以上的活性氢基的化合物是在分子中具有3个以上的选自羟基、伯氨基、仲氨基及巯基中的至少1种基团的化合物,例如,可以举出下述(H-1)~(H-10)所表示的结构的化合物。另外,下述结构中,n表示选自1~100的整数。
[化学式23]
作为加合型的3官能以上的异氰酸酯化合物,也可以使用市售中的市售品。
作为市售品的例子,可以举出Takenate(注册商标)D-120N、D-140N、D-160N(Mitsui Chemicals,Inc.制造)、Coronate(注册商标)HL、HX(Nippon PolyurethaneIndustry Co.,Ltd.制造)、P301-75E(Asahi Kasei Corporation制造)等。
这些加合型的3官能以上的异氰酸酯化合物中,更优选选自D-120N、D-140N及D-160N(Mitsui Chemicals,Inc.制造)中的至少1种。
-异氰脲酸酯型或缩二脲型-
作为通式(A)所表示的化合物,优选为下述通式(C)或通式(D)所表示的化合物。另外,通式(C)所表示的化合物为异氰脲酸酯型,通式(D)所表示的化合物为缩二脲型。
[化学式24]
通式(C)及通式(D)中,R1、R2及R3的含义与上述的结构(1)中的R1、R2及R3的含义相同,优选方式也相同。
通式(C)及通式(D)中,更优选R1、R2及R3分别独立地为由异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)衍生的基团(R-3)、由六亚甲基二异氰酸酯(HDI)衍生的基团(R-7)、由三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMHDI)衍生的基团(R-5)、由1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷衍生的基团(R-1)及由二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯衍生的基团(R-2)。
并且,作为异氰脲酸酯型的3官能以上的异氰酸酯化合物,也可以使用市售中的市售品,例如可以举出D-127N、D-170N、D-170HN、D-172N、D-177N(Mitsui Chemicals,Inc.制造)、Sumidule N3300、Desmodule(注册商标)N3600、N3900、Z4470BA(Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.)、Coronate(注册商标)HX、HK(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造)、Duranate(注册商标)TPA-100、TKA-100、TSA-100、TSS-100、TLA-100、TSE-100(Asahi Kasei Corporation制造)等。
作为缩二脲型的3官能以上的异氰酸酯化合物,可以使用市售中的市售品,例如可以举出D-165N、NP1100(Mitsui Chemicals,Inc.制造)、Desmodule(注册商标)N3200(Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.)、Duranate(注册商标)24A-100(Asahi KaseiCorporation制造)等。
这些异氰脲酸酯型或缩二脲型的3官能以上的异氰酸酯化合物中,更优选为Duranate(注册商标)24A-100(Asahi Kasei Corporation制造)、D-127N(MitsuiChemicals,Inc.制造)、TKA-100、TPA-100、TSA-100及TSS-100(Asahi Kasei Corporation制造)。
每1g的3官能以上的异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基含量(单位:mmol/g)优选1mmol/g~10mmol/g,更优选1.5mmol/g~8mmol/g,进一步优选2mmol/g~6mmol/g。
关于异氰酸酯基含量,能够在将对象的异氰酸酯化合物溶解于脱水甲苯之后,加入过量的二正丁基胺溶液而使其反应,并将剩余的二正丁基胺用盐酸反滴定,根据滴定曲线上的拐点上的滴定量进行计算。
更具体而言,能够通过以下的方法进行计算。
关于异氰酸酯基含量,使用电位差滴定装置(AT-510,KYOTO ELECTRONICSMANUFACTURING CO.,LTD.制造),在25℃下利用1mol/L盐酸水溶液,通过下述空白(blank)测定及试样测定所示的方法进行中和滴定,根据所获得的滴定量Z1及Z2,通过下述式(N)进行计算。
异氰酸酯基含量(mmol/g)=(Z1-Z2)/(W×Y)式(N)
式(N)中,Z1表示空白的滴定量,Z2表示试样的滴定量,W表示试样的固体成分,Y表示试样的质量。
~空白测定~
向100mL烧杯中放入脱水甲苯10mL、2mol/L二正丁基胺溶液10.0mL及异丙醇50mL进行混合而制备混合液。使用1mol/L盐酸溶液,对该混合液进行中和滴定,将滴定曲线上的拐点作为终点而求出终点为止的滴定量Z1(mL)。
~试样测定~
将固体成分W质量%的试样(异氰酸酯化合物)Yg采集到100mL烧杯中,并向该烧杯中加入脱水甲苯20(mL),使试样溶解而制备溶液。向该溶液中加入2mol/L二正丁基胺溶液10.0mL进行混合,然后静置20分钟以上。向静置后的溶液中加入异丙醇50mL。然后,使用1mol/L盐酸溶液进行中和滴定,将滴定曲线上的拐点作为终点而求出终点为止的滴定量Z2(mL)。
(水或具有2个以上的活性氢基的化合物)
微胶囊优选使已叙述的3官能以上的异氰酸酯化合物和水或具有2个以上的活性氢基的化合物进行反应来制造。
作为与3官能以上的异氰酸酯化合物反应的化合物,一般可使用水。通过3官能以上的异氰酸酯化合物与水进行反应,可形成具有脲键的三维交联结构。
并且,除了水以外与3官能以上的异氰酸酯化合物进行反应的化合物,可举出具有2个以上的活性氢基的化合物,作为具有2个以上的活性氢基的化合物,可以举出在分子中具有羟基(-OH)、氨基(-NH)、硫醇基(-SH)的化合物等。具体而言,可以举出多官能醇、在氮原子上具有氢原子的多官能胺、多官能硫醇。
作为多官能醇的具体例,可以举出丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷等。
作为多官能胺的具体例,可以举出二乙烯三胺、四乙烯五胺、赖氨酸等。
作为多官能硫醇的具体例,可以举出1,3-丙烷二硫醇、1,2-乙烷二硫醇等。
这些化合物可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
另外,具有2个以上的活性氢基的化合物中还包括已叙述的在分子中具有3个以上的活性氢基的化合物。
(结构(1)以外的结构)
壳中,除了上述的结构(1)以外,还可以包含来源于具有芳香环的异氰酸酯化合物的结构等其他结构。
-来源于具有芳香环的异氰酸酯化合物的结构-
作为可形成来源于具有芳香环的异氰酸酯化合物的结构的异氰酸酯化合物(芳香族异氰酸酯化合物),能够使用公知的化合物。作为芳香族异氰酸酯化合物,例如可以举出3官能以上的芳香族异氰酸酯化合物。
作为公知的化合物,例如可以举出《聚氨酯树脂手册》(岩田敬治编,NIKKAN KOGYOSHIMBUN,LTD.发行(1987))中所记载的化合物。
芳香族异氰酸酯化合物优选为由2官能的异氰酸酯化合物(在分子中具有2个异氰酸酯基的化合物)衍生的化合物。
作为芳香族异氰酸酯化合物,例如可以举出由间亚苯基二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、萘-1,4-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)、3,3’-二甲氧基-联苯二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯(XDI)、对苯二甲基二异氰酸酯、4-氯亚二甲苯基-1,3-二异氰酸酯、2-甲基亚二甲苯基-1,3-二异氰酸酯、4,4’-二苯基丙烷二异氰酸酯、4,4’-二苯基六氟丙烷二异氰酸酯等衍生的异氰酸酯化合物。
另外,“衍生的”是指作为原料使用上述化合物,包含来源于原料的结构。
芳香族异氰酸酯化合物也可以使用市售中的市售品。作为市售品,例如可以举出D-110N、D-101A(Mitsui Chemicals,Inc.制造)等。
关于壳中的结构(1)与来源于具有芳香环的异氰酸酯化合物的结构的比率,以质量基准计,优选为100:0~1:99,更优选为100:0~10:90,进一步优选为100:0~30:70,进一步优选为100:0~60:40,最优选为100:0。
(壳的亲水性基团)
微胶囊的壳具有包含至少1种亲水性基团的三维交联结构。
通过壳具有亲水性基团,微胶囊向水介质中的分散性进一步提高。因此,若是将微胶囊用于油墨用途的情况,则能够进一步提高油墨组合物的喷出性及分散稳定性。
并且,通过微胶囊在壳中具有亲水性基团,微胶囊的亲水性提高,再分散性优异。
壳中,亲水性基团作为三维交联结构的一部分而存在。
在此,“亲水性基团作为三维交联结构的一部分而存在”是指亲水性基团与三维交联结构的亲水性基团以外的部分共价键合。亲水性基团可存在于前述的结构(1)中,也可以存在于结构(1)以外的部分。
亲水性基团与三维交联结构的亲水性基团以外的部分的共价键优选为氨基甲酸酯键或脲键,更优选为脲键。
脲键与氨基甲酸酯键相比,不易受到水解,因此经由脲键而导入到壳中的亲水性基团与经由氨基甲酸酯键而导入到壳中的亲水性基团相比,以更牢固地键合于壳的三维交联结构的状态存在。因此,含有有助于分散性的亲水性基团经由脲键而导入到壳中微胶囊的水分散物的微胶囊的分散稳定性、尤其是长期分散稳定性(即,保存稳定性)更优异。
作为壳中存在的亲水性基团,可以举出阴离子性基团、非离子性基团等。更具体而言,可以举出羧酸基、羧酸基的盐、膦酸基、膦酸基的盐、磷酸酯基、磷酸酯基的盐、磷酸基、磷酸基的盐、磺酸基、磺酸基的盐、硫酸基、硫酸基的盐、具有聚醚结构(例如,聚环氧乙烷、聚环氧丙烷等)的基团、具有甜菜碱结构的基团、铵基、锍基、鏻基等。另外,本说明书中,“亲水性基团”与上述的活性氢基(羟基、伯氨基、仲氨基及巯基)进行区别。上述羧酸基的盐、磺酸基的盐、硫酸基的盐、膦酸基的盐及磷酸基的盐可以是在微胶囊的制造过程中通过中和形成的盐。微胶囊的壳可以仅具有1种亲水性基团,也可以具有2种以上。
可导入到壳中的亲水性基团优选为选自具有聚醚结构的基团、羧酸基及羧酸基的盐中的至少1种。
本发明的微胶囊中,从微胶囊的分散稳定性的观点考虑,优选三维交联结构包含选自下述式(E)所表示的结构及下述式(F)所表示的结构中的结构。
[化学式25]
式(E)中,A1表示被中和的酸基,R表示氢原子或碳原子数1~10的烷基,L1表示2价的连接基团。*表示键合位置。
式(F)中,A2表示被中和的酸基,L2表示2价的连接基团。*表示键合位置。
式(E)中,A1所表示的被中和的酸基的含义与上述的酸基被中和的盐的含义相同,优选方式也相同。
式(E)中,R中的碳原子数1~10的烷基可以是直链烷基,也可以是支链烷基,还可以是具有脂环结构的烷基(例如,环烷基)。
作为R中的碳原子数1~10的烷基,可以举出甲基、乙基、丙基、丁基、环己基等。
作为R,优选为氢原子或碳原子数1~6的烷基,尤其优选为氢原子。
式(E)中,作为L1所表示的2价的连接基团,优选为碳原子数1~10的亚烷基、或组合选自由上述亚烷基及上述亚环烷基构成的组中的2种以上的基团而成的2价的基团。
式(E)中,L1中的碳原子数1~10的亚烷基可以是直链亚烷基,也可以是支链亚烷基,还可以是具有脂环结构的亚烷基(例如,亚环烷基)。
作为L1中的碳原子数1~10的亚烷基,可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚环己基等。
作为L1,更优选为碳原子数1~10的亚烷基,进一步优选为碳原子数1~6的亚烷基。
作为式(E)所表示的结构,优选A1为羧基、R为氢原子、L1为碳原子数1~6的亚烷基的情况。
式(E)所表示的结构例如能够使用后述的具有亲水性基团的化合物(例如,α-氨基酸,尤其优选为赖氨酸)形成。
式(F)中的A2及L2的含义分别与式(E)中的A1及L1的含义相同,优选方式也相同。
三维交联结构更优选为包含式(E)所表示的结构。本发明的水分散物中,若包含酸基被中和的盐的三维交联结构包含式(E)所表示的结构,则分散稳定性进一步提高。
对亲水性基团向微胶囊的壳的导入方法进行说明。
亲水性基团向壳的导入可通过使已叙述的3官能以上的异氰酸酯化合物、水或具有2个以上的活性氢基的化合物及具有亲水性基团的化合物进行反应来进行。
还可以通过如下来进行亲水性基团向微胶囊的壳的导入,即,首先,通过使2官能以上的异氰酸酯化合物与具有亲水性基团的化合物进行反应来制造导入有亲水性基团的异氰酸酯化合物,接着,通过使该“导入有亲水性基团的异氰酸酯化合物”与具有2个以上的活性氢基的化合物进行反应来制造导入有亲水性基团的3官能以上的异氰酸酯化合物,接着,使该“导入有亲水性基团的3官能以上的异氰酸酯化合物”与水或具有2个以上的活性氢基的化合物进行反应。
-具有亲水性基团的化合物-
作为具有亲水性基团的化合物,可以举出α-氨基酸(具体而言,赖氨酸、丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸)等氨基酸。作为具有亲水性基团的化合物,除了α-氨基酸以外,还可以举出以下具体例。
[化学式26]
作为具有亲水性基团的化合物使用具有阴离子性基团的化合物时,具有阴离子性基团的化合物可以使用氢氧化钠、氢氧化钾等无机碱、三乙基胺等有机碱等中和阴离子性基团的至少一部分。
具有亲水性基团的化合物中,作为具有非离子性基团的化合物,优选为具有聚醚结构的化合物,更优选为具有聚氧化烯链的化合物。
作为具有聚氧化烯链的化合物的具体例,可以举出聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚四亚甲基氧化物、聚亚苯乙烯基氧化物、聚亚环己基氧化物、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-嵌段共聚物、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷无规共聚物等。
这些具有聚氧化烯链的化合物中,优选为聚环氧乙烷、聚环氧丙烷及聚环氧乙烷-聚环氧丙烷嵌段共聚物,更优选为聚环氧乙烷。
并且,作为具有聚醚结构的化合物,还优选为聚环氧乙烷的单醚体(作为单醚,例如,可以举出单甲醚、单乙醚等)、聚环氧乙烷的单酯体(作为单酯,例如,可以举出单乙酸酯、单(甲基)丙烯酸酯等)。
-导入有亲水性基团的异氰酸酯化合物-
并且,如前所述,亲水性基团向壳的导入中,能够使用导入有亲水性基团的异氰酸酯化合物。
作为导入有亲水性基团的异氰酸酯化合物,优选为具有亲水性基团的化合物与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMHDI)、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷(HXDI)或二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(HMDI)的反应物。
作为亲水性基团将具有聚醚结构的基团导入到壳中时,作为导入有亲水性基团的异氰酸酯化合物,优选使用三羟甲基丙烷(TMP)、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷(HXDI)、聚乙二醇单甲醚的加成物。
并且,作为亲水性基团将羧基或其盐导入到壳中时,作为导入有亲水性基团的异氰酸酯化合物,优选使用2,2-双(羟基甲基)丙酸(DMPA)或其盐与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的反应物(即,包含羧基或其盐的异氰酸酯化合物)。
作为羧基的盐,钠盐、钾盐、三乙基胺盐、二甲基乙醇胺盐,更优选为钠盐或三乙基胺盐。
亲水性基团向壳的导入中使用具有亲水性基团的化合物时,具有亲水性基团的化合物的添加量相对于微胶囊的总固体成分,优选为0.1质量%~50质量%,更优选为0.1质量%~45质量%,进一步优选为0.1质量%~40质量%,进一步优选为1质量%~35质量%,进一步优选为3质量%~30质量%。
(壳可具有的聚合性基团)
微胶囊在壳及核中的至少一个中具有聚合性基团。
通过微胶囊具有聚合性基团,通过活性能量射线的照射,相互相邻的微胶囊彼此能够键合而形成交联结构,交联性高,能够形成膜强度优异的图像。
微胶囊可以以在壳的三维交联结构中导入有聚合性基团的方式具有聚合性基团,也可以以在核中包含聚合性化合物(即,具有聚合性基团的化合物)的方式具有聚合性基团。并且,微胶囊也可以以上述的两种方式具有聚合性基团。
对聚合性基团向微胶囊的壳的导入方法进行说明。
作为聚合性基团向微胶囊的壳的导入方法,例如,可以举出:形成具有选自氨基甲酸酯键及脲键中的至少1种键的三维交联结构时,使已叙述的3官能以上的异氰酸酯化合物、水或已叙述的具有2个以上的活性氢基的化合物、作为聚合性基团导入化合物的聚合性化合物进行反应的方法;制造已叙述的3官能以上的异氰酸酯化合物时,使已叙述的2官能以上的异氰酸酯化合物与作为聚合性基团导入化合物的聚合性化合物进行反应,并使预先导入有聚合性基团的异氰酸酯化合物与水或已叙述的具有2个以上的活性氢基的化合物进行反应的方法;以及制造微胶囊时,使作为聚合性基团导入化合物的聚合性化合物与构成微胶囊的成分一同溶解于油相成分,向油相成分添加水相成分并混合,并进行乳化的方法。
作为用于聚合性基团向微胶囊的导入中使用的聚合性化合物,可以举出具有至少1个活性氢基且在至少1个末端具有烯属不饱和键的化合物。
具有至少1个活性氢基且在至少1个末端具有烯属不饱和键的化合物能够用下述结构式(a)表示。
L1LcmZn(a)
结构式(a)中,L1表示m+n价的连接基团,m及n分别独立地为选自1~100中的整数,Lc表示1价烯属不饱和基团,Z表示活性氢基。
L1优选为2价以上的脂肪族基、2价以上的杂环基、-O-、-S-、-NH-、-N<、-CO-、-SO-、-SO2-或它们的组合。
m及n优选分别独立地为1~50,更优选为2~20,进一步优选为3~10,尤其优选为3~5。
作为Lc所表示的1价烯属不饱和基团,可以举出烯丙基、乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等。
Z优选为OH、SH、NH或NH2,更优选为OH或NH2,进一步优选为OH。
以下,示出具有至少1个活性氢基且在至少1个末端具有烯属不饱和键的化合物的例子,但并不限定于该结构。另外,化合物(a-3)及(a-12)中的n例如表示选自1~90的整数。
[化学式27]
作为具有至少1个活性氢基且在至少1个末端具有烯属不饱和键的化合物,也可以使用市售中的市售品,例如,可以举出丙烯酸羟基乙酯(Osaka Organic ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造)、丙烯酸4-羟基丁酯、1,4-环己烷二甲醇单丙烯酸酯(NipponKasei Chemical Co.,Ltd.制造)、Blemmer(注册商标)AE-90U(n=2)、AE-200(n=4.5)、AE-400(n=10)、AP-150(n=3)、AP-400(n=6)、AP-550(n=9)、AP-800(n=13)(NOFCORPORATION制造)、DENACOL(注册商标)ACRYLATE DA-212、DA-314、DA-722、DA-911M、DA-920、DA-931(Nagase Chemtex Corporation制造)等丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd制造)、Blemmer(注册商标)PE-90(n=2)、PE-200(n=4.5)、PE-350(n=8)、PP-1000(N=4~6)、PP-500(n=9)、PP-800(n=13)(NOF CORPORATION制造)等甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺(KJ CHEMICALS CORPORATION制造)等。
这些具有至少1个活性氢基且在至少1个末端具有烯属不饱和键的化合物中,优选为丙烯酸羟基乙酯(Osaka Organic Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、AE-400(n=10)、AP-400(n=6)(NOF CORPORATION制造)、DENACOL(注册商标)ACRYLATE DA-212(NagaseChemtex Corporation制造)及PP-500(n=9)(NOF CORPORATION制造)。
聚合性基团向微胶囊的导入例如能够通过如下方法来进行:如下述合成方案3所示,通过使3官能以上的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基与具有至少1个活性氢基且在至少1个末端具有烯属不饱和键的化合物的活性氢基进行反应来制作导入有聚合性基团的异氰酸酯化合物,使所制作的导入有聚合性基团的异氰酸酯化合物与已叙述的具有2个以上的活性氢基的化合物进行反应。
-合成方案3-
[化学式28]
这些具有至少1个活性氢基且在至少1个末端具有烯属不饱和键的化合物可以是单独1种,也可以是2种以上的组合。
优选使3官能以上的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基与具有1个活性氢基且在至少1个末端具有烯属不饱和键的化合物的活性氢基,以具有至少1个活性氢基且在至少1个末端具有烯属不饱和键的化合物中的活性氢基的摩尔数成为3官能以上的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的摩尔数的0.01倍~0.3倍的量进行反应,更优选使其以成为0.02倍~0.25倍的量进行反应,进一步优选使其以成为0.03倍~0.2倍的量进行反应。
[微胶囊的核]
微胶囊具有内含在前述的壳中的核。
作为微胶囊的核中包含的成分,并无特别限制。
核例如可以适当组合聚合性化合物、光聚合引发剂、敏化剂等成分来包含。并且,核也可以包含后述的水分散物中的其他成分。
从提高膜的固化灵敏度及膜的硬度的观点考虑,优选微胶囊在核中包含聚合性化合物。
作为微胶囊的核中可包含的聚合性化合物,优选为通过活性能量射线(还简称为“光”)的照射而聚合固化的光聚合性化合物或通过加热或者红外线的照射而聚合固化的热聚合性化合物。作为光聚合性化合物,优选为具有能够自由基聚合的烯属不饱和键的自由基聚合性化合物。
从提高对活性能量射线的灵敏度的观点考虑,优选在核中包含光聚合引发剂,从更加促进基于活性能量射线照射的光聚合引发剂的分解的观点考虑,优选包含敏化剂。尤其,更优选包含自由基聚合性化合物及光聚合引发剂,从进一步提高膜的硬度的观点考虑,进一步优选包含自由基聚合性化合物、光聚合引发剂及敏化剂。
(聚合性化合物)
微胶囊的核优选包含聚合性化合物(即,具有聚合性基团的化合物)。核包含聚合性化合物时,聚合性化合物可以仅使用1种,也可以同时使用2种以上。
如核包含聚合性化合物,则从提高膜的固化灵敏度及膜的硬度的观点考虑有利。尤其核包含2种以上的聚合性化合物,包含2官能以下的聚合性化合物与3官能以上的聚合性化合物时能够兼顾膜的硬度与密合性,因此优选。
另外,微胶囊的壳不具有聚合性基团时,微胶囊的核包含聚合性化合物,聚合性化合物的聚合性基团作为微胶囊所具有聚合性基团而发挥功能。
关于微胶囊的核中可包含的聚合性化合物的含量(包含2种以上时为合计量),从密合性及膜的强度的兼顾的观点考虑,相对于微胶囊的总固体成分,优选为30质量%~75质量%,更优选为35质量%~65质量%,进一步优选为35质量%~60质量%。
聚合性化合物包含2官能以下的聚合性化合物与3官能以上的聚合性化合物时,2官能以下的聚合性化合物的比例相对于2官能以下的聚合性化合物及3官能以上的聚合性化合物的合计质量,优选为50质量%~90质量%,更优选为50质量%~80质量%,进一步优选为55质量%~65质量%。
若2官能以下的聚合性化合物的比例为50质量%以上,则密合性更优异。另一方面,若2官能以下的聚合性化合物的比例为90质量%以下,则膜的强度更优异。
微胶囊的核中可包含的聚合性化合物可以是聚合性单体、聚合性寡聚物及聚合性聚合物中的任一个,从渗出的观点考虑,优选为聚合性单体。其中,更优选为的聚合性化合物为光固化性的聚合性单体(即,光聚合性单体)及热固化性的聚合性单体(即,热聚合性单体)。
作为聚合性化合物的分子量,以重均分子量计,优选为100~100000,更优选为100~10000,进一步优选为100~4000,进一步优选为100~2000,尤其优选为100~1000。
另外,重均分子量能够通过凝胶渗透色谱(GPC)进行测定。
基于凝胶渗透色谱(GPC)的测定中,能够使用HLC(注册商标)-8020GPC(TOSOHCORPORATION)作为测定装置,使用3根TSKgel(注册商标)Super Multipore HZ-H(4.6mmID×15cm,TOSOH CORPORATION)作为柱,使用THF(四氢呋喃)作为洗脱液。并且,作为测定条件,能够将试样浓度设为0.45质量%,将流速设为0.35ml/min,将样品注入量设为10μL,及将测定温度设为40℃,使用示差折射率(RI)检测器进行。
校准曲线能够由TOSOH CORPORATION的“标准试样TSK standard,聚苯乙烯”:“F-40”、“F-20”、“F-4”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”及“正丙苯”这8个样品进行制作。
-聚合性单体-
聚合性化合物为聚合性单体时,从提高膜的固化灵敏度及膜的硬度的观点考虑,聚合性单体有利。
尤其,核作为聚合性化合物包含2官能以下的聚合性单体与3官能以上的聚合性单体时,膜的硬度及密合性进一步提高,因此优选。
作为微胶囊的核中可包含的聚合性单体(以下,还称作内含聚合性单体),作为聚合性单体,能够举出通过光照射而聚合固化的光聚合性单体及通过加热或者红外线的照射而聚合固化的热聚合性单体。
作为聚合性化合物包含光聚合性单体时,优选为包含后述的光聚合引发剂的方式。并且,作为聚合性化合物包含热聚合性单体时,优选为包含后述的光热转换剂、热固化促进剂或光热转换剂及热固化促进剂的方式。
<光聚合性单体>
作为光聚合性单体,能够从具有能够自由基聚合的烯属不饱和键的聚合性单体(自由基聚合性单体)及具有能够阳离子聚合的阳离子聚合性基团的聚合性单体(阳离子聚合性单体)选择。
作为自由基聚合性单体的例子,可以举出丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、苯乙烯化合物、乙烯基萘化合物、N-乙烯基杂环化合物、不饱和聚酯、不饱和聚醚、不饱和聚酰胺及不饱和氨基甲酸酯。
自由基聚合性单体优选为具有烯属不饱和基团的化合物。
自由基聚合性单体可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
作为丙烯酸酯化合物,例如可以举出:丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸丁氧基乙酯、卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯(PEA)、双(4-丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、低聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、丙烯酸二环戊酯、环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、丙烯酸4-叔丁基环己酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸十八酯、苯乙烯丙烯酸异戊酯、丙烯酸异硬脂酯、2-乙基己基二乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基丁酯、2-丙烯酰氧乙基氢邻苯二甲酸、乙氧基二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基丙二醇丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、乙烯基醚丙烯酸酯、2-丙烯酰氧基乙基琥珀酸酯、2-丙烯酰氧基邻苯二甲酸、2-丙烯酰氧基乙基-2-羟乙基邻苯二甲酸、内酯改性丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、丙烯酰胺以及N-羟甲基丙烯酰胺及二丙酮丙烯酰胺等取代丙烯酰胺等单官能的丙烯酸酯化合物;
聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(NDDA)、1,10-癸二醇二丙烯酸酯(DDDA)、3-甲基戊二醇二丙烯酸酯(3MPDDA)、新戊二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、双酚A环氧乙烷(EO)加成物二丙烯酸酯、双酚A环氧丙烷(PO)加成物二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、羟基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、烷氧基化二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯及聚四亚甲基二醇二丙烯酸酯、烷氧基化环己酮二甲醇二丙烯酸酯、烷氧基化己二醇二丙烯酸酯、二氧杂环己烷乙醇二丙烯酸酯、环己酮二甲醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯及新戊二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、新戊二醇环氧丙烷加成物二丙烯酸酯等2官能的丙烯酸酯化合物;
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化异氰脲酸三丙烯酸酯、ε-己内酯改性三-(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、甘油丙氧基三丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六丙烯酸酯、己内酰胺改性二季戊四醇六丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等3官能以上的丙烯酸酯化合物。
作为甲基丙烯酸酯化合物,例如可以举出:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸二甲基氨基甲酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸甲酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸苯氧乙酯、甲基丙烯酸环己酯等单官能的甲基丙烯酸酯化合物;
聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、2,2-双(4-甲基丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、四乙二醇二甲基丙烯酸酯等2官能的甲基丙烯酸酯化合物。
作为苯乙烯化合物,例如可以举出苯乙烯、对-甲基苯乙烯、对-甲氧基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、p-甲基-β-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯及对甲氧基-β-甲基苯乙烯等。
作为乙烯基萘化合物,例如可以举出1-乙烯基萘、甲基-1-乙烯基萘、β-甲基-1-乙烯基萘、4-甲基-1-乙烯基萘及4-甲氧基-1-乙烯基萘。
作为N-乙烯基杂环化合物,例如可以举出N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基乙基乙酰胺、N-乙烯吡咯、N-乙烯基吩噻嗪、N-乙烯基乙酰苯胺、N-乙烯基琥珀酸酰亚胺、N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺、N-乙烯基内酰胺及N-乙烯基咪唑。
作为其他自由基聚合性单体,例如可以烯丙基缩水甘油醚、邻苯二甲酸二烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、N-乙烯基甲酰胺等N-乙烯基酰胺。
这些自由基聚合性单体中,作为2官能以下的自由基聚合性单体,优选为选自1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(NDDA)、1,10-癸二醇二丙烯酸酯(DDDA)、3-甲基戊二醇二丙烯酸酯(3MPDDA)、新戊二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、环己酮二甲醇二丙烯酸酯、烷氧基化己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯中的至少1种。
并且,作为3官能以上的自由基聚合性单体,优选为选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、甘油丙氧基三丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六丙烯酸酯、己内酰胺改性二季戊四醇六丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少1种。
2官能以下的自由基聚合性单体与3官能以上的自由基聚合性单体的组合优选为2官能以下的丙烯酸酯化合物与3官能以上的丙烯酸酯化合物的组合,进一步优选为2官能的丙烯酸酯化合物与3官能以上的丙烯酸酯化合物的组合,进一步优选为2官能的丙烯酸酯化合物与3~8官能的丙烯酸酯化合物的组合,进一步优选为2官能的丙烯酸酯化合物与3~6官能的丙烯酸酯化合物的组合。
而且,最优选的组合如下:作为2官能的丙烯酸酯化合物,选自1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(NDDA)、1,10-癸二醇二丙烯酸酯(DDDA)、3-甲基戊二醇二丙烯酸酯(3MPDDA)、新戊二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、环己酮二甲醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯中的至少1种;与作为3~6官能的丙烯酸酯化合物,选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、甘油丙氧基三丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六丙烯酸酯、己内酰胺改性二季戊四醇六丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、及丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少1种。
作为阳离子聚合性单体的例子,可以举出环氧化物、乙烯基醚化合物及氧杂环丁烷化合物。
阳离子聚合性单体优选为具有至少1个烯烃、硫醚基、缩醛基、噻噁烷、硫杂环丁烷(thierane)、吖丙啶、N、O、S或P杂环、醛基、内酰胺或环状酯基的化合物。
阳离子聚合性单体可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
作为环氧化物,例如可以举出1,4-丁二醇二缩水甘油醚、3-(双(缩水甘油醚氧甲基)甲氧基)-1,2-丙二醇、氧化柠檬烯、2-联苯缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、来源于环氧氯丙烷-双酚S的环氧化物、环氧化苯乙烯、来源于环氧氯丙烷-双酚F的环氧化物、来源于环氧氯丙烷-双酚A的环氧化物、环氧化酚醛清漆及脂环式二环氧化物等2官能以下的环氧化物。
作为脂环式二环氧化物,例如可以举出如环氧化物与包含乙二醇、多元醇及乙烯基醚等羟基的化合物的共聚物。具体而言,可以举出3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环乙基羧酸酯、双(3,4-环氧己基甲基)己二酸酯、柠檬烯二环氧化物、六氢邻苯二甲酸的二缩水甘油酯。
并且,作为其他环氧化物,可以举出多元酸的聚缩水甘油酯、多元醇的聚缩水甘油醚、聚氧化亚烷基二醇的聚缩水甘油醚、芳香族多元醇的聚缩水甘油酯、氨基甲酸酯聚环氧化物及聚环氧聚丁二烯等3官能以上的环氧化物。
作为乙烯基醚化合物,例如可以举出乙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、十八烷基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、丁二醇二乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚、环己烷二甲醇单乙烯基醚、苯基乙烯基醚、对甲基苯基乙烯基醚、对甲氧基苯基乙烯基醚、甲基乙烯基醚、β-甲基乙烯基醚、β-氯代异乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚、4-(乙烯氧基)丁基苯甲酸酯、双[4-(乙烯氧基)丁基]己二酸酯、双[4-(乙烯氧基)丁基]琥珀酸酯、4-(乙烯氧基甲基)环己基甲基苯甲酸酯、双[4-(乙烯氧基)丁基]间苯二甲酸酯、双[4-(乙烯氧基甲基)环己基甲基]戊二酸酯、4-(乙烯氧基)丁基滑石、双[4-(乙烯氧基)丁基]己二基二氨基甲酸酯、双[4-(乙烯氧基)甲基]环己基]甲基]对苯二甲酸酯、双[4-(乙烯氧基)甲基]环己基]甲基]间苯二甲酸酯、双[4-(乙烯氧基)丁基](4-甲基-1,3-亚苯基)-双氨基甲酸酯、双[4-乙烯氧基)丁基](亚甲基二-4,1-亚苯基)二氨基甲酸酯及3-氨基-1-丙醇乙烯基醚等2官能以下的乙烯基醚化合物;
三[4-(乙烯氧基)丁基]偏苯三酸酯等3官能以上的乙烯基醚化合物等。
作为氧杂环丁烷化合物,例如可以举出3-乙基-3-羟甲基-1-氧杂环丁烷、1,4-双[3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、3-乙基-3-苯氧基甲基-氧杂环丁烷、双([1-乙基(3-氧杂环丁烷基)]甲基)醚、3-乙基-3-[(2-乙基己氧基)甲基]氧杂环丁烷、3-乙基-[(三乙氧基甲硅烷基丙氧基)甲基]氧杂环丁烷、3,3-二甲基-2-(对甲氧基苯基)-氧杂环丁烷。
除了上述中举出的自由基聚合性单体以外,能够使用山下晋三编、《交联剂手册》、(1981年大成社);加藤清视编、《UV·EB固化手册(原料篇)》(1985年,高分子刊行会);RadTech研究会编、《UV·EB固化技术的应用与市场》、79页、(1989年,CMC);泷山荣一郎著、《聚酯树脂手册》、(1988年,NIKKAN KOGYO SHIMBUN,LTD.)等中所记载的市售品或者业界公知的自由基聚合性及交联性的单体。
并且,除了上述中举出的内容以外的阳离子聚合性单体以外,还能够利用J.V.Crivello等人的“Advances in Polymer Science”,62,第1页至第47页(1984)、Lee等人的“Handbook of Epoxy Resins”,McGraw Hill Book Company,New York(1967)及P.F.Bruins等人的“Epoxy Resin Technology”,(1968)中记载的化合物。
并且,作为光聚合性单体,例如已知有日本特开平7-159983号公报、特公平7-31399号公报、日本特开平8-224982号公报、日本特开平10-863号公报、日本特开平9-134011号公报、日本特表2004-514014号公报等各公报中记载的光聚合性组合物中使用的光固化性的聚合性单体,这些也能够适用于微胶囊。
并且,作为光聚合性单体,也可以使用市售中的市售品。
作为光聚合性单体的市售品的例子,可以举出AH-600(2官能)、AT-600(2官能)、UA-306H(6官能)、UA-306T(6官能)、UA-306I(6官能)、UA-510H(10官能)、UF-8001G(2官能)、DAUA-167(2官能)(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd)、SR339A(PEA、单官能)、SR506(IBOA、单官能)、CD262(2官能)、SR238(HDDA、2官能)、SR341(3MPDDA、2官能)、SR508(2官能)、SR306H(2官能)、CD560(2官能)、SR833S(2官能)、SR444(3官能)、SR454(3官能)、SR492(3官能)、SR499(3官能)、CD501(3官能)、SR502(3官能)、SR9020(3官能)、CD9021(3官能)、SR9035(3官能)、SR494(4官能)、SR399E(5官能)(SARTOMER COMPANY,INC.)、A-NOD-N(2官能、NDDA)、A-DOD-N(2官能、DDDA)、A-200(2官能)、APG-400(2官能)、A-BPE-10(2官能)、A-BPE-20(2官能)、A-9300(3官能)、A-9300-1CL(3官能)、A-TMPT(3官能)、A-TMM-3L(3官能)、A-TMMT(4官能)、AD-TMP(4官能)(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.)、UV-7510B(3官能)(Nippon SyntheticChemical Industry Co.,Ltd.)、KAYARAD DCPA-30(6官能)、KAYARAD DPEA-12(6官能)(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)、Light-Acrylate NPA(2官能)、Light-Acrylate 3EG-A(2官能)(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd)。
此外,作为聚合性单体,能够适当地使用NPGPODA(新戊二醇环氧丙烷加成物二丙烯酸酯)、SR531、SR285、SR256(SARTOMER COMPANY,INC.制造)、A-DHP(二季戊四醇六丙烯酸酯、Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.)、ARONIX(注册商标)M-156(TOAGOSEI CO.,LTD.)、V-CAP(BASF公司)、Viscoat#192(Osaka Organic Chemical Industry Co.,Ltd.)等市售品。
<热聚合性单体>
热聚合性单体能够从能够通过加热或者红外线的照射而聚合的聚合性单体的组中选择。作为热聚合性单体,例如,可以举出环氧、氧杂环丁烷、吖丙啶、吖丁啶、酮、醛或封端异氰酸酯等化合物。
上述中,作为环氧化合物,可以举出:1,4-丁二醇二缩水甘油醚、3-(双(缩水甘油醚氧甲基)甲氧基)-1,2-丙二醇、氧化柠檬烯、2-联苯缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、来源于环氧氯丙烷-双酚S的环氧化物、环氧化苯乙烯、来源于环氧氯丙烷-双酚F的环氧化物、来源于环氧氯丙烷-双酚A的环氧化物、环氧化酚醛清漆、脂环式二环氧化物等2官能以下的环氧化合物;
多元酸的聚缩水甘油酯、多元醇的聚缩水甘油醚、聚氧化亚烷基二醇的聚缩水甘油醚、芳香族多元醇的聚缩水甘油酯、氨基甲酸酯聚环氧化物、聚环氧聚丁二烯等3官能以上的环氧化物等。
作为氧杂环丁烷化合物,可以举出3-乙基-3-羟甲基-1-氧杂环丁烷、1,4-双[3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、3-乙基-3-苯氧基甲基-氧杂环丁烷、双([1-乙基(3-氧杂环丁烷基)]甲基)醚、3-乙基-3-[(2-乙基己氧基)甲基]氧杂环丁烷、3-乙基-[(三乙氧基甲硅烷基丙氧基)甲基]氧杂环丁烷、3,3-二甲基-2-(对甲氧基苯基)-氧杂环丁烷等。
作为封端异氰酸酯化合物,可以举出用封端剂(含活性氢化合物)对异氰酸酯化合物进行钝化的化合物。
作为异氰酸酯化合物,例如优选为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚物、三甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、加氢二甲苯二异氰酸酯、Takenate(注册商标;Mitsui Chemicals,Inc.)、Duranate(注册商标;Asahi Kasei Corporation)、Bayhydur(注册商标;Bayer AG Corporation)等市售的异氰酸酯或组合这些的二官能以上的异氰酸酯。
作为封端剂,内酰胺[例如,ε-己内酰胺、δ-戊内酰胺、γ-丁内酰胺等]、肟[例如,丙酮肟、甲基乙基酮肟(MEK肟)、甲基异丁基酮肟(MIBK肟)、环己酮肟等]、胺[例如,脂肪族胺(二甲基胺、二异丙胺、二正丙基胺、二异丁胺等)、脂环式胺(甲基己胺、二环己基胺等)、芳香族胺(苯胺、二苯胺等)]、脂肪族醇[例如,甲醇、乙醇、2-丙醇、正丁醇等]、苯酚及烷基苯酚[例如,酚、甲酚、乙基酚、正丙基酚、异丙基酚、正丁基酚、辛基酚、壬基酚、二甲酚、二异丙基酚、二叔丁基酚等]、咪唑[例如,咪唑、2-甲基咪唑等]、吡唑[例如,吡唑、3-甲基吡唑、3,5-二甲基吡唑等]、亚胺[例如,乙烯亚胺、聚乙烯亚胺等]、活性亚甲基[例如,丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二异丙酯、乙酰丙酮、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯等]、日本特开2002-309217号公报及日本特开2008-239890号公报中记载的封端剂、以及这些的2种以上的混合物。其中,作为封端剂,优选为肟、内酰胺、吡唑、活性亚甲基、胺。
作为封端异氰酸酯化合物,可以使用市售中的市售品,例如,可适当使用Trixene(注册商标)BI7982、BI7641,BI7642、BI7950、BI7960、BI7991等(Baxenden ChemicalsLTD)、Bayhydur(注册商标;Bayer AG Corporatio n)。并且,也可以适当使用国际公开第2015/158654号的段落0064中记载的化合物组。
聚合性单体能够通过如下方法来包含在微胶囊的核中,即,在制造微胶囊时,与构成微胶囊的成分一同将聚合性单体作为油相成分而溶解,向油相成分添加水相成分,并进行混合乳化。
作为聚合性单体的分子量,以重均分子量计,优选为100~4000,更优选为100~2000,进一步优选为100~1000。
另外,重均分子量能够通过凝胶渗透色谱(GPC)进行测定。
微胶囊的总固体成分中,内含聚合性单体的含量优选为0.1质量%~75质量%,更优选为0.5质量%~60质量%,进一步优选为1质量%~50质量%。通过设为上述范围,可获得交联性及膜强度良好的图像。
-聚合性寡聚物及聚合性聚合物-
聚合性化合物为聚合性寡聚物或聚合性聚合物时,通过减少膜的固化收缩,在抑制膜与记录介质的密合性的下降的观点上有利。作为聚合性化合物包含光固化性的聚合性寡聚物或聚合性聚合物时,优选为后述的包含光聚合引发剂的方式。并且,作为聚合性化合物包含热固化性的聚合性寡聚物或聚合性聚合物时,优选为后述的包含光热转换剂、热固化促进剂或光热转换剂及热固化促进剂的方式。
作为聚合性寡聚物及聚合性聚合物,例如,可以举出丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酯、聚醚、聚碳酸酯、环氧树脂、聚丁二烯等寡聚物及聚合物。
并且,例如,也可以使用环氧丙烯酸酯、脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯、芳香族氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等树脂。
这些中,从固化收缩减少的观点考虑,优选为组合具有硬链段与软链段且能够实现固化时的应力缓和的树脂,尤其,更优选为选自氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂及环氧树脂中的至少1种寡聚物或聚合物。
作为聚合性基团,(甲基)丙烯酸基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基等烯属不饱和基团、环氧基等,从聚合反应性的观点考虑,更优选为选自(甲基)丙烯酸基、乙烯基及苯乙烯基中的至少1种基团,尤其优选为(甲基)丙烯酸基。
聚合性寡聚物及聚合性聚合物可以仅具有1种聚合性基团,也可以具有2种以上。
这些聚合性基团能够通过高分子反应或共聚,导入到聚合物或寡聚物。
例如,能够通过利用在侧链具有羧基的聚合物或寡聚物与甲基丙烯酸缩水甘油酯的反应、或具有环氧基的聚合物或寡聚物与甲基丙烯酸等含烯属不饱和基团羧酸的反应,向聚合物或寡聚物导入聚合性基团。这些基团也可以同时使用。
作为聚合性寡聚物及聚合性聚合物,也可以使用市售中的市售品。
作为聚合性寡聚物及聚合性聚合物的市售品的例子,可以举出:(ACA)Z200M、(ACA)Z230AA、(ACA)Z251、(ACA)Z254F(以上,DAICEL-ALLNEX LTD.)、HITALOID 7975D(Hitachi Chemical Co.,Ltd.)等丙烯酸树脂;
EBECRYL(注册商标)8402、EBECRYL(注册商标)8405、EBECRYL(注册商标)9270、EBECRYL(注册商标)8311、EBECRYL(注册商标)8701、KRM8667、KRM8528(以上,DAICEL-ALLNEX LTD.)、CN964、CN9012、CN968、CN996、CN975、CN9782(以上,SARTOMER COMPANY,INC)、UV-6300B、UV-7600B、UV-7605B、UV-7620EA、UV-7630B(以上,Nippon SyntheticChemical Industry Co.,Ltd.)、U-6HA、U-15HA、U-108A、U-200PA、UA-4200(以上,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.)、Teslac 2300、HITALOID4863、Teslac 2328、Teslac 2350、HITALOID 7902-1(以上,Hitachi Chemical Co.,Ltd.)、8UA-017、8UA-239、8UA-239H、8UA-140、8UA-585H、8UA-347H、8UX-015A(以上,TAISEI FINE CHEMICAL CO,.LTD.)等氨基甲酸酯树脂;
CN294、CN2254、CN2260、CN2271E、CN2300、CN2301、CN2302、CN2303、CN2304(以上,SARTOMER COMPANY,INC)、EBECRYL(注册商标)436、EBECRYL(注册商标)438、EBECRYL(注册商标)446、EBECRYL(注册商标)524、EBECRYL(注册商标)525、EBECRYL(注册商标)811、EBECRYL(注册商标)812(以上,DAICEL-ALLNEX LTD.)等聚酯樹脂;
Blemmer(注册商标)ADE-400A、Blemmer(注册商标)ADP-400(以上,NOFCORPORATION)等聚醚樹脂;
聚碳酸酯二醇二丙烯酸酯(UBE INDUSTRIES,LTD.)等聚碳酸酯樹脂;
EBECRYL(注册商标)3708(DAICEL-ALLNEX LTD.)、CN120、CN120B60、CN120B80、CN120E50(以上,SARTOMER COMPANY,INC)、HITALOID 7851(Hit achi Chemical Co.,Ltd.)、EPICLON(注册商标)840(DIC CORPORATION C O.,LTD.)等环氧树脂;
CN301、CN303、CN307(以上,SARTOMER COMPANY,INC)等聚丁二烯树脂。
(光聚合引发剂)
微胶囊的核可以包含光聚合引发剂的至少1种。即,微胶囊可以内含光聚合引发剂的至少1种。
微胶囊的聚合性基团为光聚合性基团(优选为自由基聚合性基团)时,优选微胶囊的核包含光聚合引发剂的至少1种。尤其,微胶囊的核包含光聚合性化合物(进一步优选为自由基聚合性化合物)时,优选微胶囊的核包含光聚合引发剂的至少1种。
通过核包含光聚合引发剂,对活性能量射线的灵敏度变高,可获得膜强度优异的图像。
并且,通过微胶囊内含光聚合引发剂,能够使用以往虽为高灵敏度但对水的分散性低或溶解性低而难以使用的光聚合引发剂。因此,将微胶囊适用于水分散物时,与以往的水分散物相比,能够实现高灵敏度的水分散物。并且,通过微胶囊内含光聚合引发剂,所使用的光聚合引发剂的选择范围变广,进而所使用的光源的选择范围也变广。因此能够比以往进一步提高固化灵敏度。
作为微胶囊的核中可包含的光聚合引发剂(以下,还称作内含光聚合引发剂),能够适当选择公知的光聚合引发剂。
光聚合引发剂是吸收光(即,活性能量射线)来生成作为聚合引发种的自由基或阳离子的化合物。
作为光聚合引发剂,能够使用公知的化合物。作为光聚合引发剂的优选例子,可以举出(a)芳香族酮类等羰基化合物、(b)酰基氧化膦化合物、(c)芳香族鎓盐化合物、(d)有机过氧化物、(e)硫化合物、(f)六芳基联咪唑化合物、(g)酮肟酯化合物、(h)硼酸盐化合物、(i)吖嗪鎓化合物、(j)茂金属化合物、(k)活性酯化合物、(l)具有碳卤键的化合物、(m)烷基胺化合物等。
作为光聚合引发剂,核中可以单独包含1种上述(a)~(m)的化合物或组合2种以上来包含。
作为(a)羰基化合物、(b)酰基氧化膦化合物及(e)硫化合物的优选例,可以举出“RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY”,J.P.FOUASSIER,J.F.RABEK(1993)、第77页~第117页中所记载的具有二苯甲酮骨架或噻吨酮骨架的化合物等。
作为更优选的例子,能够举出日本特公昭47-6416号公报中所记载的α-硫代二苯甲酮化合物、日本特公昭47-3981号公报中所记载的苯偶姻醚化合物、日本特公昭47-22326号公报中所记载的α-取代苯偶姻化合物、日本特公昭47-23664号公报中所记载的苯偶姻衍生物、日本特开昭57-30704号公报中所记载的芳酰基膦酸酯、日本特公昭60-26483号公报中所记载的二烷氧基二苯甲酮、日本特公昭60-26403号公报、日本特开昭62-81345号公报中所记载的苯偶姻醚类、日本特公平1-34242号公报、美国专利第4,318,791号小册子、欧洲专利0284561A1号公报中所记载的α-氨基二苯甲酮类、日本特开平2-211452号公报中所记载的对-二(二甲基氨基苯甲酰基)苯、日本特开昭61-194062号公报中所记载的硫取代芳香族酮、日本特公平2-9597号公报中所记载的酰基硫化膦、日本特公平2-9596号公报中所记载的酰基膦、日本特公昭63-61950号公报中所记载的噻吨酮类、日本特公昭59-42864号公报中所记载的香豆素类、国际公开第2015/158745号中记载的化合物等。
并且,还优选日本特开2008-105379号公报或日本特开2009-114290号公报中记载的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂的市售品的例子,可以举出IRGACURE(注册商标)184、369、500、651、819、907、1000、1300、1700、1870、DAROCUR(注册商标)1173、2959、4265、ITX、LUCIRIN(注册商标)TPO〔以上,全部为BASF公司制造〕、ESACURE(注册商标)KTO37、KTO46、KIP150、EDB〔以上,全部为Lamberti S.p.A制造〕、H-Nu(注册商标)470、470X〔以上,全部为SpectraGroup Limited制造〕、Omnipol9210〔IGM公司制造〕、SpeedCure7040〔LAMBSON公司制造〕等。
这些光聚合引发剂中,作为光聚合引发剂,从对UV光的灵敏度的观点考虑,优选为选自(a)羰基化合物及(b)酰基氧化膦化合物中的至少1种化合物,具体而言,可以举出双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(例如,BASF公司制造的IRGACURE(注册商标)819)、2-(二甲胺)-1-(4-吗啉基苯基)-2-苄基-1-丁酮(例如,BASF公司制造的IRGACURE(注册商标)369)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮(例如,BASF公司制造的IRGACURE(注册商标)907)、1-羟基-环己基-苯基-酮(例如,BASF公司制造的IRGACURE(注册商标)184)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(例如,BASF公司制造的IRGACURE(注册商标)1173)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(例如,DAROCUR(注册商标)TPO、LUCIRIN(注册商标)TPO(均为BASF公司制造)等。
这些中,从对LED光的适合性的观点考虑,作为内含光聚合引发剂,优选(b)酰基氧化膦化合物,更优选单酰基氧化膦化合物(尤其优选2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦)或双酰基氧化膦化合物(尤其优选双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦)。
光聚合引发剂能够通过如下方法来包含在微胶囊的核中,即,在制造微胶囊时与构成微胶囊的成分一同将光聚合引发剂作为油相成分而溶解,向油相成分添加水相成分,并进行混合乳化。
光聚合引发剂的含量相对于微胶囊的总固体成分,优选为0.1质量%~25质量%,更优选为0.5质量%~20质量%,进一步优选为1质量%~15质量%。
(敏化剂)
微胶囊的核可以包含敏化剂中的至少1种。
核包含光聚合引发剂中的至少1种时,优选核包含敏化剂中的至少1种。
若微胶囊的核含有敏化剂,则能够进一步促进光聚合引发剂通过活性能量射线的照射进行分解。
敏化剂为吸收特定的活性能量射线而成为电子激发状态的物质。成为电子激发状态的敏化剂与光聚合引发剂接触而产生电子移动、能量移动、放热等作用。由此,促进光聚合引发剂的化学变化,即促进分解、自由基、酸或碱的生成等。
作为敏化剂,例如可以举出二苯甲酮、噻吨酮、异丙基噻吨酮、蒽醌、3-酰基香豆素衍生物、三联苯、苯乙烯酮、3-(芳酰基亚甲基)噻唑啉、樟脑醌、曙红、若丹明、赤藓红等。
并且,作为敏化剂,也能够适合使用日本特开2010-24276号公报中所记载的通式(i)所表示的化合物及日本特开平6-107718号公报中所记载的通式(I)所表示的化合物。
而且,还能够适当适用国际公开第2015/158745号记载的化合物,具体而言,是脂肪族叔胺(例如,甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺及N-甲基吗啉);芳香族胺(例如,对二甲氨基苯甲酸戊酯、4-(二甲基氨基)苯甲酸2-丁氧基乙酯、苯甲酸2-(二甲基氨基)乙酯、4-(二甲基氨基)苯甲酸乙酯及4-(二甲基氨基)苯甲酸2-乙基己酯;(甲基)丙烯酸酯化的胺[例如,(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯(二乙基氨基乙基丙烯酸酯等)及N-烷基吗啉(甲基)丙烯酸酯(N-烷基吗啉丙烯酸酯等)]等。
其中,作为敏化剂,从对LED光的适合性及与光聚合引发剂的反应性的观点考虑,优选为选自噻吨酮、异丙基噻吨酮及二苯甲酮中的至少1种,更优选选自噻吨酮及异丙基噻吨酮中的至少1种,进一步优选异丙基噻吨酮。
微胶囊的核含有敏化剂时,可单独包含1种敏化剂或组合2种以上来包含。
微胶囊的核含有敏化剂时,敏化剂的含量相对于微胶囊的总固体成分,优选为0.1质量%~25质量%,更优选为0.5质量%~20质量%,进一步优选为1质量%~15质量%。
(光热转换剂)
微胶囊的核作为聚合性化合物包含热聚合性化合物(优选为热聚合性单体)时,核可以包含光热转换剂的至少1种。
光热转换剂是吸收红外线等光(即,活性能量射线)来发热,使热聚合性化合物聚合固化的化合物。作为光热转换剂,能够使用公知的化合物。
作为光热转换剂,优选为红外线吸收剂。作为红外线吸收剂,例如可以举出聚甲基吲哚、吲哚菁绿、聚次甲基色素、克酮鎓色素、花青色素、部花青色素、方酸箐色素、硫属吡咯亚芳基色素、金属硫醇络合物色素、双(硫属元素吡喃)聚次甲基色素、羟吲哚嗪色素、二氨基烯丙基聚次甲基色素、吲嗪色素、吡喃鎓色素、醌型色素、醌色素、酞菁色素、萘酞菁色素、偶氮色素、次甲基偶氮色素、碳黑等。
光热转换剂能够通过如下方法来包含在微胶囊的核中,即,制造微胶囊时,将构成微胶囊的成分及光热转换剂作为油相而溶解,向油相添加水相并混合,对所获得的混合物进行乳化。
光热转换剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
光热转换剂的含量相对于微胶囊的总固体成分量,优选为0.1质量%~25质量%,更优选为0.5质量%~20质量%,进一步优选为1质量%~15质量%。
(热固化促进剂)
微胶囊的核中,作为聚合性化合物包含热聚合性化合物(优选为热聚合性单体)时,核可以包含热固化促进剂中的至少1种。
热固化促进剂是催化促进热聚合性化合物(优选为热聚合性单体)的热固化反应的化合物。
作为热固化促进剂,能够使用公知的化合物。作为热固化促进剂,优选为酸或者碱、及通过加热产生酸或者碱的化合物,例如,可以举出羧酸、磺酸基、磷酸、脂肪族醇、苯酚、脂肪族胺、芳香族胺、咪唑(例如,2-甲基咪唑)、吡唑等。
热固化促进剂能够在制造微胶囊时,混合形成微胶囊的成分与热固化促进剂并溶解来作为油相,向油相添加水相并混合,对所获得的混合物进行乳化,由此包含在微胶囊的核中。
热固化促进剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
热固化促进剂的含量相对于微胶囊的总固体成分量,优选为0.1质量%~25质量%,更优选为0.5质量%~20质量%,进一步优选为1质量%~15质量%。
~微胶囊的物性~
关于微胶囊的体积平均粒径,从适用于水分散物时的分散性的观点考虑,优选为0.01μm~5μm,更优选为0.05μm~5μm,进一步优选为0.5μm~5μm,尤其优选为0.5μm~1μm。
微胶囊的体积平均粒径能够通过光散射法进行测定。另外,本说明书中的体积平均粒径使用通过湿式粒度分布测定装置LA-960(HORIBA,Ltd.制造)测定的值。
并且,从适用于水分散物时的面状及基于喷墨法的喷出性的观点考虑,微胶囊中,优选水分散液中的粒径为0.5μm~5μm的粒子的数量在每单位体积中为10000个以下,更优选为5000个以下。
水分散液中的粒径为0.5μm~5μm的粒子的数量的每单位体积的个数能够通过流式粒子图像分析装置FPIA-3000进行测定。
~微胶囊的用途~
作为微胶囊的用途,并无特别限定,例如能够用于油墨(尤其喷墨油墨)、涂层剂、粘结剂、涂料等。
<水分散物>
水分散物含有前述的本公开的微胶囊及水。水分散物可以还含有着色剂。
水分散物通过包含上述微胶囊,能够形成膜,可获得粗大粒子少且耐候性优异的膜。
作为水分散物的用途,并无特别限定,例如能够用于油墨(尤其喷墨油墨)、涂层剂、粘结剂、涂料等。
水分散物优选用于油墨用途,更优选用于喷墨油墨用途。
[微胶囊]
作为微胶囊,使用前述的本公开的微胶囊。
通过微胶囊在壳及核中的至少一个中具有聚合性基团,相邻的微胶囊彼此能够键合,能够形成膜。
微胶囊中,壳具有包含亲水性基团与结构(1)的三维交联结构。通过三维交联结构包含亲水性基团,水中的微胶囊的分散性优异,且设为喷墨油墨时面状及喷出性优异。通过三维交联结构包含结构(1),抑制微胶囊的粗大粒子化,可获得耐候性优异的膜。
从分散性及易形成膜的观点考虑,微胶囊相对于水分散物的总质量,以微胶囊的固体成分计,优选含有1质量%~50质量%,更优选含有3质量%~40质量%,进一步优选含有5质量%~30质量%。
另外,微胶囊的含量是包括微胶囊的核中可包含的聚合性化合物、光聚合引发剂、敏化剂、光热转换剂、热固化促进剂等固体成分在内的值。
微胶囊的总固体成分量相对于水分散物的总固体成分量,优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上,进一步优选为80质量%以上,尤其优选为85质量%以上。微胶囊的总固体成分量的上限相对于水分散物的总固体成分量,可以是100质量%,水分散物包含微胶囊以外的固体成分时,优选为99质量%以下,更优选为95质量%以下。
水分散物的“总固体成分量”是指水分散物中的除了分散介质(水等)以外的总量。
-内含率-
在此,聚合性化合物等的内含率(质量%)表示制备水分散物时的相对于水分散物中的聚合性化合物等的总量的、微胶囊的核中包含的(即,内含在微胶囊的)聚合性化合物等的量,是指如下求出的值。在此,举出聚合性化合物为例进行说明。
-聚合性化合物的内含率(质量%)的测定方法-
在液温25℃的条件下进行以下操作。
以下操作中,水分散物不含有着色剂时,直接利用该水分散物来进行,水分散物含有着色剂时,首先通过离心分离从水分散物去除着色剂,对已去除着色剂的水分散物进行。
首先,制备作为聚合性化合物的内含率(质量%)的测定对象的水分散物,从所制备的水分散物采集2个相同质量的试样(以下,设为“试样1”及“试样2”。)。
对试样1加入相对于该试样1中的总固体成分为100质量倍的四氢呋喃(THF)并进行混合而制备稀释液。对所获得的稀释液实施80,000rpm、40分钟的条件的离心分离。采集通过离心分离而产生的上清液(以下,设为“上清液1”。)。认为通过该操作,试样1中所包含的所有的聚合性化合物被提取至上清液1中。通过液相色谱法(例如,Waters Corporation的液相色谱装置)测定所采集的上清液1中所包含的聚合性化合物的质量。将所获得的聚合性化合物的质量设为“聚合性化合物的总量”。
并且,对试样2实施与对上述稀释液实施的离心分离相同条件的离心分离。采集通过离心分离而产生的上清液(以下,设为“上清液2”。)。认为通过该操作,在试样2中,未内含于微胶囊的(即,游离的)聚合性化合物被提取至上清液2中。通过液相色谱法(例如,WatersCorporation的液相色谱装置)测定所采集的上清液2中所包含的聚合性化合物的质量。将所获得的聚合性化合物的质量设为“聚合性化合物的游离量”。
根据上述“聚合性化合物的总量”及上述“聚合性化合物的游离量”,按照下述式求出聚合性化合物的内含率(质量%)。
聚合性化合物的内含率(质量%)=((聚合性化合物的总量-聚合性化合物的游离量)/聚合性化合物的总量)×100
水分散物包含2种以上的聚合性化合物时,可以将这2种以上的聚合性化合物的合计量设为“聚合性化合物的总量”,并将2种以上的聚合性化合物的游离量的合计设为“聚合性化合物的游离量”来求出2种以上的所有聚合性化合物的内含率,也可以将其中任一个聚合性化合物的量设为“聚合性化合物的总量”,并将上述任一个聚合性化合物的游离量设为“聚合性化合物的游离量”来求出上述任一个聚合性化合物的内含率。
关于聚合性化合物以外的成分是否内含在微胶囊,能够通过与调查是否内含有聚合性化合物的方法相同的方法确认。
其中,对于分子量1,000以上的化合物,通过凝胶渗透色谱(GPC)测定上述上清液1及上清液2中包含的化合物的质量,分别设为“化合物的总量”及“化合物的游离量”,求出化合物的内含率(质量%)。
对于光聚合引发剂的内含率(质量%),也能够通过与上述聚合性化合物的内含率相同的方法进行测定。
关于水分散物中的光聚合引发剂的内含率,从膜的固化灵敏度的观点考虑,优选为10质量%以上,更优选为50质量%以上,进一步优选为70质量%以上,进一步优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上,进一步优选为95质量%以上,进一步优选为97质量%以上,尤其优选为99质量%以上。
水分散物中包含2种以上的光聚合引发剂时,优选至少1种光聚合引发剂的内含率在上述范围。
对于光热转换剂的内含率(质量%),也能够以与上述的聚合性化合物的内含率相同的方法进行测定。
对于热固化促进剂的内含率(质量%),也能够以与上述的聚合性化合物的内含率相同的方法进行测定。
[水]
水分散物含有水。
水的量并无特别限制。其中,水的优选含量为10质量%~99质量%,更优选为20质量%~95质量%,进一步优选为30质量%~90质量%,进一步优选为50质量%~90质量%。
[着色剂]
水分散物可以包含至少1种着色剂。
水分散物含有着色剂时,水分散物优选含有在微胶囊的外部。
作为着色剂并无特别限制,能够从颜料、水溶性染料、分散染料等公知的色材中任意地选择使用。其中,从耐候性优异、富有颜色再现性的角度考虑,更优选包含颜料。
作为颜料,并无特别限制,能够根据目的适当选择,例如,可以举出公知的有机颜料及无机颜料等,并且,还可以举出用染料染色的树脂粒子、市售的颜料分散体或经表面处理的颜料(例如,将颜料作为分散介质分散于水、液态化合物或不溶性树脂等中而成的颜料、及用树脂或颜料衍生物等对颜料表面进行处理而成的颜料等)。
作为有机颜料及无机颜料,例如,可以举出黄色颜料、红色颜料、品红色颜料、蓝色颜料、青色颜料、绿色颜料、橙色颜料、紫色颜料、褐色颜料、黑色颜料、白色颜料等。
将颜料用作着色剂时,制备颜料粒子时,可以根据需要使用颜料分散剂。
并且,作为颜料,还可以举出市售的颜料分散体、经表面处理的颜料(用树脂、颜料衍生物的分散剂等对颜料表面进行处理而成的颜料、在粒子表面具有亲水性基团的自分散颜料等)。而且,作为颜料,还可以使用市售的颜料分散体。
这些中,作为颜料,优选使用用具有亲水性基团的树脂对颜料表面进行处理而成的颜料、在粒子表面具有亲水性基团的自分散颜料。作为亲水性基团,优选为阴离子性基团(羧基、磷酸基、磺基等)。
本说明书中,“自分散颜料”是指如下颜料,即,将大量的亲水性官能团和/或其盐(以下,称作“赋予分散性的基团”。),直接或经由烷基、烷醚基、芳基等间接地键合在颜料表面而成,不存在用于使颜料等分散的分散剂的条件下,显示出水分散性及水溶性中的至少任一个,在水分散物(例如,油墨)中可保持分散状态。
例如,含有自分散颜料作为着色剂的油墨通常无需包含为了使颜料分散而含有的分散剂,因此具有易制备由分散剂引起的因消泡性的下降而产生发泡少、喷出稳定性优异的油墨的优点。
作为键合于自分散颜料的表面的赋予分散性的基团,可以举出-COOH、-C O、-OH、-SO3H、-PO3H2、及季铵以及它们的盐。赋予分散性的基团通过对颜料实施物理处理或化学处理,将赋予分散性的基团或具有赋予分散性的基团的活性种键合(接枝)于颜料表面来键合。作为物理处理的例子,可以举出真空等离子体处理等。作为化学处理的例子,可以举出在水中通过氧化剂对颜料表面进行氧化的湿式氧化法、通过将对氨基苯甲酸键合于颜料表面而经由苯基键合羧基的方法等。
作为自分散颜料的优选例子,可以举出作为氧化剂使用次卤酸和/或次卤酸盐的氧化处理或者通过作为氧化剂使用臭氧的氧化处理进行表面处理的自分散颜料。
作为自分散颜料,可以使用市售品。
作为自分散颜料的市售品的例子,可以举出Microjet CW-1(商品名;OrientChemical Industries Co.,Ltd.)、CAB-O-JET(注册商标)200、CAB-O-JET(注册商标)300、CAB-O-JET(注册商标)450C(商品名;CABOT CORPORATION)等。
当使用颜料作为着色剂时,在制备颜料粒子时,根据需要可以使用颜料分散剂。
关于颜料等色材及颜料分散剂,能够适当参考日本特开2014-040529号公报的段落0180~0200。
着色剂在水分散物中的含量能够适当选择,相对于所有水分散物的质量,优选为0.1质量%~30质量%,更优选为0.5质量%~20质量%。
[表面活性剂]
水分散物可以包含至少1种表面活性剂。另外,水分散物中使用的表面活性剂与制造微胶囊时使用的表面活性剂予以区别。
若水分散物包含表面活性剂,则水分散物向记录介质的润湿性得到提高。
作为表面活性剂,例如,可以举出非离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂等,可以使用任意的表面活性剂。其中,从能够抑制水分散性的气泡的观点考虑,阴离子性表面活性剂相对于水分散物的总质量的含量优选为1质量%以下。
并且,水分散物包含着色剂时,阴离子性表面活性剂相对于水分散物的总质量的含量优选为1质量%以下。上述情况下,若阴离子性表面活性剂的含量为1质量%以下,则还具有能够抑制以下现象的优点:尤其在组合了具有阴离子性分散性基的颜料分散物与水分散液时,因阴离子性表面活性剂而系统中的离子浓度上升,阴离子性颜料分散剂的电离度下降,由此颜料的分散性下降。从相同的观点考虑,阴离子性表面活性剂的含量优选为0.5质量%以下,更优选为0.1质量%以下,进一步优选为0质量%(不包含)。
作为表面活性剂,例如,可以举出高级脂肪酸盐、烷基硫酸盐、烷基酯硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、磺基琥珀酸盐、萘磺酸盐、烷基磷酸盐、聚氧化烯基烷基醚磷酸盐、聚氧化烯基烷基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙二醇、甘油酯、山梨醇酯、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、氧化胺等。
作为表面活性剂,从微胶囊的分散性的观点考虑,优选烷基链长为8~18的烷基硫酸盐,更优选为选自十二烷基硫酸钠(SDS、烷基链长:12)及十六烷基硫酸钠(SCS、烷基链长:16)中的至少1种,进一步优选为十六烷基硫酸钠(SCS)。
并且,作为除上述表面活性剂以外的其他表面活性剂,还可以举出日本特开昭62-173463号及同62-183457号的各公报中记载的表面活性剂。例如,作为其他表面活性剂,可以举出聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基烯丙基醚类、炔二醇类、聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段共聚物类、硅氧烷类等非离子性表面活性剂。
并且,作为表面活性剂,还可以举出有机氟化合物。
有机氟化合物优选为疏水性。作为有机氟化合物,包含氟类表面活性剂、油状氟类化合物(例如,氟油)及固态氟化合物树脂(例如,四氟乙烯树脂),可以举出日本特公昭57-9053号(第8栏~第17栏)及日本特开昭62-135826号的各公报中记载的有机氟化合物。
[其他成分]
水分散物中,能够根据需要添加上述说明以外的其他成分。以下,对其他成分进行说明。
(阻聚剂)
从提高保存性的观点考虑,水分散物中可以添加阻聚剂。作为阻聚剂,例如,可以举出对甲氧基苯酚、氢醌或甲氧基苯醌等醌类、吩噻嗪、邻苯二酚类、烷基苯酚类、烷基双酚类、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸铜、二丁基二硫代氨基甲酸铜、水杨酸铜、硫代二丙酸酯类、巯基苯并咪唑、亚磷酸酯类等,更优选为对甲氧基苯酚、邻苯二酚类、醌类,尤其优选为氢醌、苯醌、对甲氧基苯酚、TEMPO、TEMPOL、铜铁灵Al、tris(N-nitroso-N-phenylhydroxylamine)aluminum salt等。
(紫外线吸收剂)
作为水分散物,从提高所获的图像的耐候性、防止褪色的观点考虑,可以使用紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂,可以举出公知的紫外线吸收剂,例如苯并三唑类化合物、二苯甲酮类化合物、三嗪类化合物、苯并噁唑类化合物等。
(有机溶剂)
水分散物中,可以为了改善与记录介质的密合性而添加以下有机溶剂。
·醇类(例如,甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、环己醇、苄醇等);
·多元醇类(例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、甘油、己三醇、硫代二乙二醇、2-甲基丙二醇等);
·多元醇醚类(例如,乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、丙二醇单苯醚等);
·胺类(例如,乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、吗啉、N-乙基吗啉、乙二胺、二乙二胺、三乙四胺、四乙五胺、聚亚乙基亚胺、五甲基二乙三胺、四甲基丙二胺等);
·酰胺类(例如,甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等);
·杂环类(例如,2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己基吡咯烷酮;2-噁唑烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、γ-丁内酯等);
·亚砜类(例如,二甲基亚砜等);
·砜类(例如,环丁砜等);
·其他(脲、乙腈、丙酮等)。
优选相对于所有水分散物,添加0.1质量%~5质量%的有机溶剂。
(微胶囊的外部可含有的光聚合引发剂)
水分散物可以在微胶囊的外部含有光聚合引发剂。
水分散物通过在微胶囊的外部含有光聚合引发剂,能够提高微胶囊彼此的聚合反应的效率,并能够形成膜强度更强的膜。而且,对曝光照度低(例如,40mJ/cm2~70mJ/cm2)的活性能量射线(光),也以高效率进行交联。
作为微胶囊的外部可含有的光聚合引发剂,可以举出与内含在上述的微胶囊中的光聚合引发剂相同的光聚合引发剂。
作为微胶囊的外部可含有的光聚合引发剂,优选为水溶性或水分散性的光聚合引发剂,从该观点考虑,例如,可以举出DAROCUR(注册商标)1173、IRGACURE(注册商标)2959、IRGACURE(注册商标)754、DAROCUR(注册商标)MBF、IRGACURE(注册商标)819DW、IRGACURE(注册商标)500(以上,BASF公司制造)、国际公开第2014/095724号中记载的酰基氧化膦化合物、国际公开第86/05778号中记载的光聚合引发剂等。
另外,“水溶性”表示在105℃下干燥2小时时,相对于25℃的蒸馏水100g的溶解量超过1g的性质。
并且,“水分散性”是指水不溶性且分散于水中的性质。在此,“水不溶性”表示在105℃下干燥2小时时,相对于25℃的蒸馏水100g的溶解量为1g以下的性质。
(微胶囊的外部可含有的聚合性化合物)
水分散物可在微胶囊的外部含有聚合性化合物。
水分散物通过在微胶囊的外部含有聚合性化合物,能够提高微胶囊彼此的聚合反应的效率,能够形成膜强度更高的膜。而且,对曝光照度低(例如,40mJ/cm2~70mJ/cm2)的活性能量射线(光),也以高效率进行交联。
水分散物在微胶囊的外部含有聚合性化合物时,优选在微胶囊的外部还包含前述光聚合引发剂,能够形成膜强度更高的膜。
作为微胶囊的外部可含有的聚合性化合物,可以举出具有烯属不饱和基团的化合物、丙烯腈、苯乙烯、不饱和聚酯、不饱和聚醚、不饱和聚酰胺、不饱和氨基甲酸酯等自由基聚合性化合物。
这些中,作为微胶囊的外部可含有的聚合性化合物,优选为具有烯属不饱和基团的化合物,尤其优选为具有(甲基)丙烯酰基的化合物。而且,作为微胶囊的外部可含有的聚合性化合物,优选为水溶性或水分散性的聚合性化合物。
作为微胶囊的外部可含有的聚合性化合物,可以举出具有烯属不饱和基团的化合物、丙烯腈、苯乙烯、不饱和聚酯、不饱和聚醚、不饱和聚酰胺、不饱和氨基甲酸酯键等自由基聚合性化合物。
这些中,作为微胶囊的外部可含有的聚合性化合物,优选为具有烯属不饱和基团的化合物,尤其优选为具有(甲基)丙烯酰基的化合物。
并且,作为微胶囊的外部可含有的聚合性化合物,优选为水溶性或水分散性的聚合性化合物。
微胶囊的外部可含有的聚合性化合物中的“水溶性”的含义与前述的“微胶囊的外部可含有的光聚合引发剂”中的“水溶性”的含义相同,微胶囊的外部可含有的聚合性化合物中的“水分散性”的含义与前述的“微胶囊的外部可含有的光聚合引发剂”中的“水分散性”的含义相同。
从水溶性或水分散性的观点考虑,作为上述聚合性化合物,优选为具有选自酰胺结构、聚乙二醇结构、聚丙二醇结构、羧基及羧基的盐中的至少1种的化合物。
从水溶性或水分散性的观点考虑,作为微胶囊的外部可含有的聚合性化合物,例如,优选为选自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸钠、(甲基)丙烯酸钾、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、吗啉丙烯酰胺、N-2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、甘油单甲基丙烯酸酯、N-[三(3-丙烯酰氨基丙氧基亚甲基)甲基]丙烯酰胺、二乙二醇双(3-丙烯酰氨基丙基)醚、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、下述通式(a)~通式(d)所表示的化合物及乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如,Sartomer Company,INC.制造的SR9035)中的至少1种,更优选为选自(甲基)丙烯酸、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酰胺、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、甘油单甲基丙烯酸酯、N-[三(3-丙烯酰氨基丙氧基亚甲基)甲基]丙烯酰胺、二乙二醇双(3-丙烯酰氨基丙基)醚、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯及聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、下述通式(a)~通式(d)所表示的化合物及乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如,Sartomer Company,INC.制造的SR9035)中的至少1种。
[化学式29]
通式(a)中,多个R1分别独立地表示氢原子、烷基、芳基或杂环基,多个R2分别独立地表示氢原子或甲基,多个L1分别独立地表示单键或2价的连接基团。
通式(b)中,多个R3分别独立地表示氢原子或甲基,多个L2分别独立地表示碳原子数1~8的亚烷基,多个k及p分别独立地表示0或1,多个m分别独立地表示0~8的整数,其中,k及p中的至少1个为1。
通式(c)中,多个R4分别独立地表示氢原子或甲基,多个n分别独立地表示1~8的整数,l表示0或1的整数。
通式(d)中,Z1表示从多元醇的羟基去除q个氢原子的残基,q表示3~6的整数,多个R5分别独立地表示氢原子或甲基,多个L3分别独立地表示碳原子数1~8的亚烷基。
作为通式(a)~通式(d)所表示的化合物的具体例,可以举出下述AM-1~AM-4所表示的化合物。
[化学式30]
上述AM-1~AM-4能够通过日本专利第5591858号中记载的方法合成。
(微胶囊的外部可含有的水溶性树脂或水分散性树脂)
关于微胶囊的外部可含有的水溶性树脂或水分散性树脂的结构,并无特别限制,可以是任意的结构。作为微胶囊的外部可含有的水溶性树脂或水分散性树脂的结构,例如可以举出链状结构、分支(支链)结构、星型结构、交联结构、网状结构等结构。
微胶囊的外部可含有的水溶性树脂中的“水溶性”的含义与已叙述的“微胶囊的外部可含有的光聚合引发剂”中的“水溶性”的含义相同,微胶囊的外部可含有的水分散性树脂中的“水分散性”的含义与已叙述的“微胶囊的外部可含有的光聚合引发剂”中的“水分散性”的含义相同。
作为水溶性树脂或水分散性树脂,优选为具有选自羧基、羧基的盐、磺基、磺基的盐、硫酸基、硫酸基的盐、膦酸基、膦酸基的盐、磷酸基、磷酸基的盐、铵盐基、羟基、羧酸酰胺基及亚烷氧基中的官能团的树脂。
作为上述盐的抗衡阳离子,优选钠、钾等碱金属阳离子、钙、镁等碱土类金属阳离子、铵阳离子或鏻阳离子,尤其优选碱金属阳离子。
作为铵盐基的铵基中所包含的烷基,优选甲基或乙基。
并且,作为铵盐基的抗衡阴离子,优选氯、溴等卤素阴离子、硫酸根阴离子、硝酸根阴离子、磷酸根阴离子、磺酸根阴离子、羧酸根阴离子或碳酸根阴离子,尤其优选卤素阴离子、磺酸根阴离子或羧酸根阴离子。
作为羧酰胺基的氮原子上的取代基,优选碳原子数8以下的烷基,尤其优选碳原子数6以下的烷基。
具有亚烷氧基的树脂优选具有包括重复的亚烷氧基的亚烷氧基链。亚烷氧基链中所包含的亚烷氧基的数量优选为2以上,尤其优选为4以上。
~水分散物的优选的物性~
当将水分散物设为25℃~50℃时,水分散物的粘度优选为3mPa·s~15mPa·s,更优选为3mPa·s~13mPa·s。尤其,作为水分散物,优选25℃下的水分散物的粘度为50mPa·s以下。若水分散物的粘度在上述范围,则适用于喷墨记录时能够实现高喷出稳定性。
另外,水分散物的粘度是使用粘度计:VISCOMETER TV-22(TOKI SANGYO CO.,LTD.制造)来测定的值。
<水分散物的制造方法>
本公开的水分散物的制造方法只要能够制造已叙述的水分散物即可,并无特别限定。
作为制造本公开的水分散物的方法,从容易获得已叙述的水分散物的观点考虑,优选以下所说明的本实施方式的水分散物的制造方法。
本实施方式的水分散物的制造方法(以下,还称作“本实施方式的制造方法”)具有制备工序,该制备工序中混合并乳化分散如下油相成分及水相成分而制备水分散物,所述油相成分包含下述通式(A)所表示的化合物、具有聚合性基团的异氰酸酯化合物和聚合性化合物中的至少一个的化合物及有机溶剂,所述水相成分包含水及具有亲水性基团的化合物。
[化学式31]
通式(A)中,X表示连结选自-NH-、>N-、-C(=O)-、-O-、-S-及可具有环结构的脂肪族烃基中的至少2个而形成的(p+m+n)价的有机基团。其中,X所表示的有机基团中,具有芳香环的有机基团除外。通式(A)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基。其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。通式(A)中,p、m及n分别为0以上,p+m+n为3以上。
导入有聚合性基团的异氰酸酯化合物中的聚合性基团及聚合性化合物中的聚合性基团均可以是光聚合性基团(例如,自由基聚合性基团),也可以是热聚合性基团。
油相成分优选包含导入有光聚合性基团(例如,自由基聚合性基团)的异氰酸酯化合物及光聚合性化合物(例如,自由基聚合性化合物)中的至少一个,或包含导入有热聚合性基团的异氰酸酯化合物及热聚合性化合物中的至少一个。
油相成分包含导入有光聚合性基团(例如,自由基聚合性基团)的异氰酸酯化合物及光聚合性化合物(例如,自由基聚合性化合物)中的至少一个时,油相成分优选还包含光聚合引发剂。
[制备工序]
制备工序是混合并乳化分散如下油相成分及水相成分而制备水分散物的工序,所述油相成分包含上述通式(A)所表示的化合物、具有聚合性基团的3官能以上的异氰酸酯化合物和聚合性化合物中的至少一个化合物及有机溶剂,所述水相成分包含水及具有亲水性基团的化合物。
通过如上所述混合并乳化分散油相成分及水相成分,可形成已叙述的本公开的微胶囊。
制备工序中使用的油相成分包含上述通式(A)所表示的化合物、具有聚合性基团的3官能以上的异氰酸酯化合物及聚合性化合物中的至少一个化合物及有机溶剂。
制备工序中使用的水相成分包含水及具有亲水性基团的化合物。
制备工序中,通过混合上述的油相成分与水相成分,并对所获得的混合物进行乳化,形成包含具有三维交联结构的壳及内含在壳中的核的微胶囊,壳及核中的至少一个中具有聚合性基团,该三维交联结构包含亲水性基团与下述结构(1)。所形成的微胶囊成为所制造的水分散物中的分散质。
另一方面,水相成分中的水成为所制造的水分散物中的分散介质。
[化学式32]
结构(1)中,X、R1、R2、R3、*、p、m及n如已叙述。
关于壳的形成,更详细而言,通过上述通式(A)所表示的化合物与水的反应,形成包含脲键的三维交联结构,成为包含上述结构(1)的三维交联结构。通式(A)所表示的化合物、具有聚合性基团的化合物或具有亲水性基团的化合物为氨基甲酸酯键时,壳的三维交联结构中还包含氨基甲酸酯键。
并且,可以向水相添加中和剂,通过中和剂对具有亲水性基团的化合物的亲水性基团进行中和。具有亲水性基团的化合物也参与壳的形成反应,因此亲水性基团被中和时,壳的三维交联结构中导入有被中和的亲水性基团(例如,若亲水性基团为酸基,则是酸基的盐)。所导入的亲水性基团的盐的使微胶囊分散于水中的效果优异。另外,亲水性基团的中和度能够通过中和剂的量等进行调整。
作为中和剂,例如,可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、三乙醇胺等。
油相成分包含具有聚合性基团的异氰酸酯化合物时,该具有聚合性基团的异氰酸酯化合物也参与壳的形成反应,因此聚合性基团导入到壳中(即,形成具有聚合性基团的壳)。
油相成分包含聚合性化合物时,核中包含聚合性化合物。
作为油相成分中所包含的有机溶剂,可以举出乙酸乙酯、甲乙酮等。
关于有机溶剂,在微胶囊的形成过程中,并且,在形成微胶囊之后,优选其至少一部分被去除。
油相成分中包含的通式(A)所表示的化合物的详细内容如已叙述。
油相成分中包含的具有聚合性基团的异氰酸酯化合物及聚合性化合物的详细内容如已叙述。
油相成分除了上述成分以外,可以根据需要包含其他成分。
作为其他成分,例如,可以举出已叙述的光聚合引发剂、已叙述的敏化剂、已叙述的光热转换剂、已叙述的热固化促进剂等。
通过在油相成分中包含光聚合引发剂、敏化剂、光热转换剂或热固化促进剂,能够使微胶囊的核中包含这些。
水相成分中包含的具有亲水性基团的化合物的详细内容,如已叙述。
水相成分除了上述成分以外,可以根据需要包含其他成分。
作为其他成分,例如,可以举出已叙述的表面活性剂。
本实施方式的制造方法中,从油相成分及水相成分去除有机溶剂及水的总量(以下,还称作“总固体成分量”。)与所制造的微胶囊的总固体成分量对应。
油相成分中的通式(A)所表示的化合物的量并无特别限定,例如,相对于上述总固体成分量,优选为10质量%~100质量%,更优选为30质量%~100质量%,进一步优选为60质量%~100质量%。
油相成分包含光聚合引发剂时,油相成分中的光聚合引发剂的量并无特别限定,例如,相对于上述总固体成分量,优选为0.1质量%~25质量%。
油相成分包含具有聚合性基团的异氰酸酯化合物时,油相成分中的聚合性化合物的量并无特别限定,例如,相对于上述总固体成分量,优选为0.1质量%~75质量%。
油相成分包含聚合性化合物时,油相成分中的聚合性化合物的量并无特别限定,例如,相对于上述总固体成分量,优选为0.1质量%~75质量%。
有机溶剂的量并无特别限定,根据油相成分中包含的成分的种类、量等适当设定。
水相成分中的具有亲水性基团的化合物的量并无特别限定,例如,相对于上述总固体成分量,优选为0.01质量%~10质量%。
水相成分中的中和剂的量只要能够将亲水性基团的中和度设为所希望的值,则并无特别限定,根据水相成分中包含的具有亲水性基团的化合物的种类、量等适当设定。
水的量并无特别限定,根据油相成分中包含的成分的种类、量等适当选择。
油相成分中所含的各成分只要混合即可,可以一次性混合所有成分,也可以将各成分成几份进行混合。
关于水相成分中包含的各成分,与油相成分的情况形态,只要混合即可,可以一次性混合所有成分,也可以将各成分分成几份进行混合。
作为油相成分与水相成分的混合方法并没有特别限定,例如可以举出基于搅拌的混合。
作为使通过混合而得到的混合物乳化的方法并没有特别限定,例如可以举出基于均质器等乳化装置(例如,分散机等)的乳化。
乳化时的分散机的转速例如为5000rpm~20000rpm,优选为10000rpm~15,000rpm。
乳化时的旋转时间例如为1分钟~120分钟,优选为3分钟~60分钟,更优选为3分钟~30分钟,进一步优选为5分钟~15分钟。
制备工序中的乳化可以在加热下进行。
通过在加热下进行乳化,能够更有效地进行基于乳化的微胶囊的形成反应。并且,通过在加热下进行乳化,易从混合物中去除作为油相成分来包含的有机溶剂的至少一部分。
在加热下进行乳化时的加热温度(即,反应温度)优选为35℃~70℃,更优选为40℃~60℃。
并且,制备工序可以包含使混合物(例如,在低于35℃的温度下)乳化的乳化阶段与对在乳化阶段获得的乳化物(例如,在35℃以上的温度下)进行加热的加热阶段。
根据制备工序包含乳化阶段与加热阶段的方式,可形成具有更牢固的三维交联结构的壳,因此能够制造能够形成硬度更优异的膜的水分散物。
制备工序包含乳化阶段与加热阶段的方式中,加热阶段中的加热温度及加热时间的优选范围分别与在加热下进行乳化时的加热温度及加热时间的优选范围相同。
除了上述本实施方式的制造方法(以下,还称作“第1实施方式的制造方法”。)以外,例如,还能够通过以下(1)~(3)的方法制造水分散物。
(1)一种具有制备工序的制造方法(以下,还称作“第2实施方式的制造方法”。),该制备工序中混合并乳化分散如下油相成分及水相成分而制备水分散物,所述油相成分包含通式(A)所表示的化合物、具有聚合性基团的异氰酸酯化合物和聚合性化合物中的至少一个化合物、具有亲水性基团的化合物、中和剂及有机溶剂,所述水相成分包含水;
(2)一种具有制备工序的制造方法(以下,还称作“第3实施方式的制造方法”。),该制备工序中混合并乳化分散如下油相成分及水相成分而制备水分散物,油相成分包含通式(A)所表示的化合物、具有聚合性基团的异氰酸酯化合物和聚合性化合物中的至少一个化合物、具有亲水性基团的化合物及有机溶剂,所述水相成分包含水及中和剂;及
(3)一种具有制备工序的制造方法(以下,还称作“第4实施方式的制造方法”。),该制备工序中混合并乳化分散如下油相成分及水相成分而制备水分散物,所述油相成分包含通式(A)所表示的化合物、具有聚合性基团的异氰酸酯化合物和聚合性化合物中的至少一个化合物、中和剂及有机溶剂,所述水相成分包含水及具有亲水性基团的化合物。
第2~4实施方式的制造方法的任一个中,在制备工序中,均与第1实施方式的制造方法的情况相同,通过混合油相成分和水相成分,并对所获得的混合物进行乳化,由此形成包含具有三维交联结构的壳及内含在壳中的核的微胶囊,壳及核中的至少一个中具有聚合性基团,该三维交联结构包含亲水性基团及结构(1)。所形成的微胶囊成为所制造的水分散物中的分散质,水相成分中的水成为所制造的水分散物中的分散介质。
作为本发明的水分散物的制造方法,从有效地进行具有亲水性基团的化合物的亲水性基团的中和反应的观点考虑,优选具有亲水性基团的化合物与中和剂包含在相同相中,更优选具有亲水性基团的化合物及中和剂双方作为水相成分而包含。
第2及第3实施方式的制造方法中,油相成分中的具有亲水性基团的化合物的量并无特别限定,例如,相对于上述总固体成分量,优选为0.01质量%~10质量%。
第4实施方式的制造方法中,水相成分中的具有亲水性基团的化合物的量并无特别限定,例如,相对于上述总固体成分量,优选为0.01质量%~10质量%。
第2及第4实施方式的制造方法中,油相成分中的中和剂的量只要能够将亲水性基团的中和度设为所希望的值,则并无特别限定,根据油相成分中或水相成分中包含的具有亲水性基团的化合物的种类、量等适当设定。第3实施方式的制造方法中,关于水相成分中的中和剂的量,也相同。
[其他工序]
本实施方式的制造方法可以根据需要具有制备工序以外的其他工序。
作为其他工序,可以举出添加其他成分的工序。
关于所添加的其他成分,如同作为水分散物中可含有的其他成分而已说明的那样。
<图像形成方法>
图像形成方法只要能够使用已叙述的水分散物形成图像即可,并无特别限定。
作为图像形成方法,从能够在记录介质上形成面状良好且耐候性优异的图像的观点考虑,优选为以下说明的本实施方式的图像形成方法。
本实施方式的图像形成方法具有将已叙述的本发明的水分散物赋予至记录介质上的赋予工序。
根据本实施方式的图像形成方法,形成于记录介质上的图像的耐候性优异。
本实施方式的图像形成方法可以具有赋予工序以外的工序,例如,固化工序。
[赋予工序]
以下,对图像形成方法中的赋予工序进行说明。
赋予工序只要是将水分散物赋予至记录介质上的工序,则并无限定。
作为在记录介质上赋予水分散物的方式,尤其优选为通过喷墨法将水分散物赋予至记录介质上的方式。
图像形成方法中,作为适用赋予工序喷墨法时使用的喷墨记录装置,并无特别限制,能够任意地选择使用可实现目标分辨率的公知的喷墨记录装置。即,只要是包括市售品的公知的喷墨记录装置,则均能够进行图像形成方法中的水分散物向记录介质的喷出。
作为喷墨记录装置,例如可以举出油墨供给系统、温度传感器、加热机构的装置。
油墨供给系统例如包括包含水分散物的主罐、供给配管、喷墨头跟前的油墨供给罐、过滤器、压电型的喷墨头。压电型的喷墨头能够驱动为能够以优选320dpi(dot perinch)×320dpi~4000dpi×4000dpi(dot per inch)、更优选400dpi×400dpi~1600dpi×1600dpi、进一步优选720dpi×720dpi的分辨率喷出1pl~100pl、更优选8pl~30pl的多尺寸墨点。另外,dpi表示每2.54cm(1英寸)的墨点数量。
赋予工序中,优选所喷出的水分散物设为恒定温度,因此优选喷墨记录装置中具备水分散物温度的稳定化机构。关于设为恒定温度的部位,从油墨罐(存在中间罐时,从中间罐)至喷嘴射出面位置的所有配管系统、部件成为对象。即,能够对从油墨供给罐至喷墨头部分为止进行绝热及加温。
作为温度控制方法,并无特别限制,例如,优选在各配管部位设置多个温度传感器,进行与水分散物的流量、环境温度相应的加热控制。温度传感器能够设置于油墨供给罐及喷墨头的喷嘴附近。并且,优选所加热的头单元被热阻断或者绝热,以免装置主体受到来自外气的温度的影响。为了缩短加热所需的打印机起动时间或为了减少热能的损失,优选进行与其他部位的绝热,并且减小整个加热单元的热容量。
作为记录介质,并无特别限定,能够使用作为支承体或记录材料而公知的记录介质。作为记录介质,例如,可以举出纸、层压有塑料(例如,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等)的纸、金属板(例如,铝、锌、铜等)、塑料膜(例如,聚氯乙烯树脂、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、硝酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩醛等)、层压或者蒸镀有上述金属的纸或塑料膜等。
其中,本发明的一实施方式的水分散物的密合性优异,因此能够作为记录介质适当地用于非吸收性记录介质,优选为聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯等塑料基材,更优选为聚氯乙烯树脂基材,进一步优选为聚氯乙烯树脂片材或薄膜。
作为记录介质,可以使用塑料基材以外的基材。
作为塑料基材以外的基材,可以举出纺织品基材。
作为纺织品基材的原材料,例如,可以举出:棉、丝、麻、羊毛等天然纤维;粘胶人造丝、莱赛尔(Lyocell)等化学纤维;聚酯、聚酰胺、丙烯酸等合成纤维;作为选自由天然纤维、化学纤维及合成纤维构成的组中的至少2种的混合物;等。
作为纺织品基材,可使用国际公开第2015/158592号的段落0039~0042中记载的纺织品基材。
[固化工序]
以下,对图像形成方法中的固化工序进行说明。
固化工序只要是向赋予至记录介质上的水分散物赋予活性能量射线(光)或热的工序,则并无限定。
通过向水分散物赋予活性能量射线(光)或热,能够进行水分散物中的微胶囊的交联反应,使图像定影,提高图像的膜强度等。
作为固化工序,水分散物包含光聚合性化合物(及优选为光聚合引发剂)时,优选为通过照射活性能量射线(光)来使水分散物固化的工序(以下,固化工序A),水分散物作为固化成分包含热聚合性化合物时,优选为通过进行加热或红外线的照射来使水分散物固化的工序(以下,固化工序B)。
(固化工序A)
固化工序A是通过向赋予至记录介质上的水分散物照射活性能量射线来使水分散物固化的工序。固化工序A中,通过向赋予至记录介质上的水分散物照射活性能量射线,能够进行水分散物中的微胶囊的交联反应,使图像定影,提高图像的膜强度等。
作为能够在固化工序A中使用的活性能量射线,可以举出紫外线(UV光)、可见光线、电子束等,在这些中优选紫外线(UV光)。
活性能量射线(光)的峰值波长还取决于根据需要而使用的敏化剂的吸收特性,例如,优选为200nm~405nm,更优选为220nm~390nm,进一步优选为220nm~385nm。
另外,不同时使用敏化剂与光聚合引发剂时,例如,优选为200nm~310nm,更优选为200nm~280nm。
被照射活性能量射线(光)时的曝光面照度例如为10mW/cm2~2000mW/cm2,优选以20mW/cm2~1000mW/cm2进行照射为适当。
作为用于产生活性能量射线(光)的光源,广泛已知汞灯、金属卤化物灯、UV荧光灯、气体激光、固体激光等。
并且,将上述中例示出的光源替换成半导体紫外发光器件无论在工业方面、还是在环境方面都非常有用。
在半导体紫外发光器件中,LED(Light Emitting Diode(发光二极管))(优选为UV-LED)、LD(Laser Diode(激光二极管))(优选为UV-LD)为小型、高寿命、高效率、低成本,期待作为光源。
作为光源,优选金属卤化物灯、超高压汞灯、高压汞灯、中压汞灯、低压汞灯、LED或蓝紫色激光。
在这些中,同时使用敏化剂与光聚合引发剂时,更优选能够进行波长365nm、405nm或436nm的光照射的超高压汞灯、能够进行波长365nm、405nm或436nm的光照射的高压汞灯、或能够进行波长355nm、365nm、385nm、395nm或405nm的光照射的LED,最优选能够进行波长355nm、365nm、385nm、395nm或405nm的光照射的LED。
固化工序A中,优选赋予至记录介质上的水分散物被这种活性能量射线例如照射0.01秒~120秒,优选照射0.1秒~90。
照射条件以及基本的照射方法能够同样应用日本特开昭60-132767号公报中公开的照射条件及照射方法。具体而言,优选如下方式:在包含油墨的喷出装置的头单元的两侧设置光源,以所谓的往复方式扫描头单元及光源的方式;或通过不伴随驱动的另一光源进行的方式。在油墨着落、加热干燥之后隔开一定时间(例如,0.01秒~120秒,优选为0.01秒~60秒)进行活性能量射线的照射。
(固化工序B)
可以设置通过向赋予至记录介质上的水分散物进行加热或者红外线的照射来使水分散物固化的固化工序B。通过向赋予至记录介质上的水分散物进行加热或者红外线的照射来使其加热固化,能够进行水分散物中的微胶囊的热固化性基的交联反应,使图像定影,提高图像的膜强度等。
作为进行加热的加热机构,并无特别限定,例如,可以举出加热鼓、暖风、红外线灯、红外线LED、红外线加热器、加热烘箱、加热板、红外线激光、红外线干燥机等。其中,从能够有效地加热固化水分散物的角度考虑,优选为在波长0.8μm~1.5μm或2.0μm~3.5μm具有极大吸收波长、且在近红外线~远红外线具有发光波长的发光二极管(LED)、放射近红外线~远红外线的加热器、在近红外线~远红外线具有振荡波长的激光、或放射近红外线~远红外线的干燥机。
加热时的加热温度优选为40℃以上,更优选为40℃~200℃,进一步优选为100℃~180℃。加热温度是指记录介质上的油墨组合物的温度,能够通过利用红外线热成像装置H2640(Nippon Avionics Co.,Ltd.制造)的热像仪进行测定。
加热时间能够考虑加热温度、水分散物的组成及印刷速度等来适当设定。
并且,担负赋予至记录介质上的水分散物的加热固化的固化工序B还可以兼作后述的加热干燥工序。
[加热干燥工序]
图像形成方法可以根据需要在赋予工序之后且固化工序之前还具有加热干燥工序。
加热干燥工序中,优选通过加热机构,喷出至记录介质上的水分散物的水及根据需要而同时使用的水溶性有机溶剂被蒸发,图像被定影。
对向被喷出的水分散物加热来使其干燥并定影的工序(即,加热干燥工序)进行说明。
作为加热机构,只要能够使水及根据需要而同时使用的水溶性有机溶剂干燥即可,并无限定,能够使用加热鼓、暖风、红外线灯、加热烘箱、加热板加热等。
加热温度优选为40℃以上,更优选为40℃~150℃左右,进一步优选为40℃~80℃左右。另外,干燥或加热时间能够考虑所使用的水分散物的组成及印刷速度来适当设定。
通过加热被定影的水分散物根据需要,在固化工序中照射活性能量射线,进一步被光定影。如已叙述,固化工序中,优选进行基于UV光的定影。
实施例
以下,通过实施例对本发明的实施方式进行具体说明,但只要不脱离本发明的宗旨,则本发明的实施方式并不限定于以下的实施例。另外,若没有特别指明,则“份”是质量基准。
〔水分散物的制作〕
(实施例1)
-油相成分的制作-
将Takenate D-120N(通式(B)所表示的异氰酸酯化合物、Mitsui Chemicals,Inc.)9.59g、SR833S(2官能聚合性化合物、SARTOMER COMPANY,INC)4.2g、SR399E(5官能聚合性化合物、SARTOMER COMPANY,INC)2.8g、IRGACURE(注册商标)819(光聚合引发剂、BASF公司)0.48g溶解于乙酸乙酯26g中,从而获得了油相成分。
-水相成分的制作-
将赖氨酸(作为亲水性基团具有羧基的化合物)1.0g、OLFIN E1010(作为亲水性基团具有聚环氧乙烷基的化合物,Nissin Chemical Co.,Ltd.)0.25g溶解于蒸馏水50g,从而获得了水相成分。
混合油相成分与水相成分,对所获得的混合物,利用均质器以12000rpm进行12分钟的乳化分散而获得了乳化物。
将所获得的乳化物添加到蒸馏水25g中,在室温下搅拌30分钟之后,在45℃下搅拌4小时,从而蒸馏去除了乙酸乙酯。
之后,进一步在50℃下搅拌24小时,以所获得的微胶囊1(MC1)的水分散物的固体成分浓度成为20质量%的方式,利用蒸馏水进行稀释,从而获得了水分散物。
微胶囊1包含具有包含亲水性基团与结构(2)的三维交联结构的壳及包含聚合性化合物(具有聚合性基团的化合物)及光聚合引发剂的核。
(实施例2)
-油相成分的制作-
将Takenate D-120N(通式(B)所表示的异氰酸酯化合物、Mitsui Chemicals,Inc.)5.75g、Takenate D-110N(来源于二甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯化合物、MitsuiChemicals,Inc.)3.84g、SR833S(2官能聚合性化合物、SARTOMER COMPANY,INC)4.2g、SR399E(5官能聚合性化合物、SARTOMER COMPANY,INC)2.8g、IRGACURE(注册商标)819(光聚合引发剂、BASF公司)0.48g溶解于乙酸乙酯26g中,从而获得了油相成分。
-水相成分的制作-
将赖氨酸(作为亲水性基团具有羧基的化合物)1.0g、OLFIN E1010(作为亲水性基团具有聚环氧乙烷基的化合物、Nissin Chemical Co.,Ltd.)0.25g溶解于蒸馏水50g,从而获得了水相成分。
混合油相成分与水相成分,对所获得的混合物,利用均质器以12000rpm进行12分钟的乳化分散而获得了乳化物。
将所获得的乳化物添加到蒸馏水25g中,在室温下搅拌30分钟之后,在45℃下搅拌4小时,从而蒸馏去除了乙酸乙酯。
之后,进一步在50℃下搅拌24小时,以所获得的微胶囊2(MC2)的水分散物的固体成分浓度成为20质量%的方式,用蒸馏水进行稀释,从而获得了水分散物。
微胶囊2包含具有包含亲水性基团及结构(2)的三维交联结构的壳及包含聚合性化合物(具有聚合性基团的化合物)及光聚合引发剂的核。
(实施例3~实施例7)
实施例2中,将Takenate D-120N及Takenate D-110N的质量比变更为下述表2所示的质量比,除此以外,以相同方法制作了微胶囊3(MC3)~微胶囊7(MC7)的水分散物。另外,Takenate D-120N与Takenate D-110N的合计质量与实施例2相同。
(实施例8)
实施例2中,将3.83g的Takenate D-110N变更为Takenate D-101A(来源于甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯化合物、Mitsui Chemicals,Inc.)3.83g,除此以外,以相同方法制作了微胶囊8(MC8)的水分散物。
(实施例9~实施例13)
实施例8中,将Takenate D-120N及Takenate D-101A的质量比变更为下述表2所示的质量比,除此以外,以相同方法制作了微胶囊9(MC9)~微胶囊13(MC13)的水分散物。另外,Takenate D-120N与Takenate D-101A的合计质量与实施例8相同。
(实施例14~实施例15、实施例17~实施例20)
实施例1中,将9.59g的Takenate D-120N变更为下述表2所示的异氰酸酯化合物,除此以外,以相同方法制作了微胶囊14(MC14)、微胶囊15(MC15)、微胶囊17(MC17)~微胶囊20(MC20)的水分散物。另外,异氰酸酯化合物的固体成分的合计质量与实施例1的TakenateD-120N与Takenate D-101A的固体成分的合计质量相同。
(实施例16)
实施例2中,将5.75g的Takenate D-120N变更为DuranateTKA-100(通式(C)所表示的异氰酸酯化合物,Asahi Kasei Corporation)0.72g,将Takenate D-110N的量从3.84g变更为8.63g,除此以外,以相同方法制作了微胶囊16(MC16)水分散物。
(实施例21)
-油相成分的制作-
将Takenate D-120N(通式(B)所表示的异氰酸酯化合物、Mitsui Chemicals,Inc.)9.59g、SR833S(2官能聚合性化合物,SARTOMER COMPANY,INC)4.2g、SR399E(5官能聚合性化合物,SARTOMER COMPANY,INC)2.8g、IRGACURE(注册商标)819(光聚合引发剂,BASF公司)0.48g、2-异丙基噻吨酮(ITX)(敏化剂)0.08g溶解于乙酸乙酯26g中,从而获得了油相成分。
-水相成分的制作-
赖氨酸(作为亲水性基团具有羧基的化合物)1.0g、OLFIN E1010(作为亲水性基团具有聚环氧乙烷基的化合物,Nissin Chemical Co.,Ltd.)0.25g溶解于蒸馏水50g,从而获得了水相成分。
混合油相成分与水相成分,对所获得的混合物,利用均质器以12000rpm进行12分钟的乳化分散而获得了乳化物。
将所获得的乳化物添加到蒸馏水25g中,在室温下搅拌30分钟之后,在45℃下搅拌4小时,从而蒸馏去除了乙酸乙酯。
之后,进一步在50℃下搅拌24小时,以所获得的微胶囊21(MC21)的水分散物的固体成分浓度成为20质量%的方式,用蒸馏水进行稀释,从而获得了水分散物。
微胶囊21包含具有包含亲水性基团及结构(2)的三维交联结构的壳及包含聚合性化合物(具有聚合性基团的化合物)、光聚合引发剂及敏化剂的核。
(实施例22)
-油相成分的制作-
将Takenate D-120N(通式(B)所表示的异氰酸酯化合物,Mitsui Chemicals,Inc.)9.59g、SR833S(2官能聚合性化合物,SARTOMER COMPANY,INC)4.2g、SR399E(5官能聚合性化合物,SARTOMER COMPANY,INC)2.8g、Omnipol9210(光聚合引发剂,IGM公司)0.48gSpeedCure7040(光聚合引发剂,LAMBSON公司)0.48g、SpeedCure7010(敏化剂、LAMBSON公司)0.16g溶解于乙酸乙酯26g中,从而获得了油相成分。
-水相成分的制作-
将赖氨酸(作为亲水性基团具有羧基的化合物)1.0g、OLFIN E1010(作为亲水性基团具有聚环氧乙烷基的化合物,Nissin Chemical Co.,Ltd.)0.25g溶解于蒸馏水50g,从而获得了水相成分。
混合油相成分与水相成分,对所获得的混合物,利用均质器以12000rpm进行12分钟的乳化分散而获得了乳化物。
将所获得的乳化物添加到蒸馏水25g中,在室温下搅拌30分钟之后,在45℃下搅拌4小时,从而蒸馏去除了乙酸乙酯。
之后,进一步在50℃下搅拌24小时,将所获得的微胶囊22(MC22)的水分散物的固体成分浓度成为20质量%的方式,用蒸馏水进行稀释,从而获得了水分散物。
微胶囊22包含具有包含亲水性基团与结构(2)的三维交联结构的壳及包含聚合性化合物(具有聚合性基团的化合物)、光聚合引发剂及敏化剂的核。
(实施例23)
-油相成分的制作-
将下述具有聚环氧乙烷基的异氰酸酯化合物(具有亲水性基团的异氰酸酯化合物)6.40g、下述具有羧基的异氰酸酯化合物(具有亲水性基团的异氰酸酯化合物)5.14g、Takenate D-120N(通式(B)所表示的异氰酸酯化合物、Mitsui Chemicals,Inc.)2.75g、Takenate D-110N(来源于二甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯化合物,Mitsui Chemicals,Inc.)1.83g、SR833S(2官能聚合性化合物,SARTOMER COMPANY,INC)4.2g、SR399E(5官能聚合性化合物,SARTOMER COMPANY,INC)2.8g、IRGACURE(注册商标)819(光聚合引发剂,BASF公司)0.48g溶解于乙酸乙酯26g中,从而获得了油相成分。
-水相成分的制作-
将氢氧化钠0.08g溶解于蒸馏水50g来准备了水相成分。
混合油相成分与水相成分,对所获得的混合物,利用均质器以12000rpm进行12分钟的乳化分散而获得了乳化物。
将所获得的乳化物添加到蒸馏水25g中,在室温下搅拌30分钟之后,在45℃下搅拌4小时,从而蒸馏去除了乙酸乙酯。
之后,进一步在50℃下搅拌24小时,以所获得的微胶囊23(MC23)的水分散物的固体成分浓度成为20质量%的方式,用蒸馏水进行稀释,从而获得了水分散物。
微胶囊23包含具有包含亲水性基团与结构(2)的三维交联结构的壳及包含聚合性化合物(具有聚合性基团的化合物)及光聚合引发剂的核。
〔具有羧基的异氰酸酯化合物的合成〕
向三口烧瓶中加入2,2-双(羟基甲基)丙酸(DMPA)45g、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)223.72g、乙酸乙酯(AcOEt)499.05g,并加热至50℃,对其添加0.7677g的NEOSTANNU-600,并使其反应3小时,从而获得了具有羧基的异氰酸酯化合物(具有亲水性基团的异氰酸酯化合物)的固体成分35质量%的乙酸乙酯溶液。
〔具有聚环氧乙烷基的异氰酸酯化合物的合成〕
向三口烧瓶加入100g的D-120N、聚乙二醇(重复数=90)75g、乙酸乙酯125g,加热至70℃,对其添加0.3g的NEOSTANN U-600,并使其反应3小时,从而获得了具有聚环氧乙烷基的异氰酸酯化合物(具有亲水性基团的异氰酸酯化合物)的50质量%乙酸乙酯溶液。
(实施例24)
实施例23中,将1.83g的Takenate D-110N变更为1.83g的Takenate D-101A,除此以外,以相同方法制作了微胶囊24(MC24)的水分散物。
(实施例25)
实施例1中,未配合OLFIN E1010,除此以外,以相同方法制作了微胶囊25(MC25)的水分散物。
(实施例26)
实施例1中,将1.0g的赖氨酸变更为1.0g的苹果酸,除此以外,以相同方法制作了微胶囊26(MC26)的水分散物。
(实施例27)
实施例1中,将在油相成分的制作中使用的SR833S及SR399E变更为在2.67kPa(20torr)的条件下减压蒸馏去除丙二醇单甲醚的TrixeneTMBI7982(热聚合性单体;封端异氰酸酯;Baxenden Chemicals Ltd.),且未使用IRGACURE819,除此以外,与实施例1相同地制作了微胶囊27(MC27)的水分散物。
实施例27中使用的BI7982的质量设为与实施例1中的SR833S及SR399E的合计质量相同的质量。
以下,将“在60℃、2.67kPa(20torr)的条件下减压蒸馏去除丙二醇单甲醚的TrixeneTMBI7982”还称作“BI7982”。
(实施例28)
实施例14中,将油相成分的制作中使用的SR833S及SR399E变更为BI7982,且未使用IRGACURE819,除此以外,与实施例14相同地制作了微胶囊28(MC28)的水分散物。
实施例28中使用的BI7982的质量设为与实施例14中的SR833S及SR399E的合计质量相同的质量。
(实施例29)
实施例20中,将油相成分的制作中使用的SR833S及SR399E变更为BI7982,且未使用IRGACURE819,除此以外,与实施例20相同地制作了微胶囊29(MC29)的水分散物。
实施例29中使用的BI7982的质量设为与实施例20中的SR833S及SR399E的合计质量相同的质量。
(实施例30)
实施例1中,将油相成分的制作中使用的SR833S及SR399E变更为EPICLONTM840(具有环氧基的热聚合性寡聚物,DIC CORPORATION CO.,LTD.;以下,还称作“EP840”),且将IRGACURE819变更为2-甲基咪唑(热固化促进剂),除此以外,与实施例1相同地制作了微胶囊30(MC30)的水分散物。
实施例30中使用的EP840的质量设为与实施例1中的SR833S及SR399E的合计质量相同的质量。
实施例20中使用的2-甲基咪唑的质量设为与实施例1中的IRGACURE819相同的质量。
(比较例1)
实施例1中,未使用作为通式(B)所表示的异氰酸酯化合物的Takenate D-120N,使用了9.59g的来源于二甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯化合物即Takenate D-110N,未使用SR833S(2官能聚合性化合物、SARTOMER COMPANY,INC),将SR399E的量从2.8g变更为7.0g,除此以外,以相同方法制作了比较微胶囊1(比较MC1)的水分散物。
(比较例2)
实施例1中,未使用作为通式(B)所表示的异氰酸酯化合物的Takenate D-120N,使用了9.59g的来源于甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯化合物即Takenate D-101A,未使用SR833S(2官能聚合性化合物、SARTOMER COMPANY,INC),加工SR399E的量从2.8g变更为7.0g,除此以外,以相同方法制作了比较微胶囊2(比较MC2)的水分散物。
(比较例3)
比较例1中,将油相成分的制作中使用的SR399E变更为BI7982,且未使用IRGACURE819,除此以外,与比较例1相同地制作了比较微胶囊3(比较MC3)的水分散物。
比较例3中使用的BI7982的质量设为与比较例1中的SR399E的质量相同的质量。
<微胶囊水分散物包含具有聚合性基团的微胶囊的确认>
通过以下方法确认了上述中获得的实施例1~实施例30的微胶囊水分散物是否实质上包含微胶囊。另外,在液温25℃的条件下进行了以下的操作。
从在上述中获得的微胶囊水分散物采集了试样。对所采集的试样,加入该试样中的总固体成分(本实施例中为微胶囊)的100质量倍的四氢呋喃(THF)并混合,从而制备了微胶囊水分散物的稀释液。对所得到的稀释液实施了离心分离(80000rpm、40分钟)。离心分离后,通过肉眼确认有无残渣,当确认到残渣时,向该残渣中加入水,并使用搅拌器搅拌1小时,由此使残渣在水中再分散而获得了再分散物。对所获得的再分散物,利用湿式粒度分布测定装置(LA-960、HORIBA,Ltd.制造),通过光散射法测定了粒度分布。通过以上的操作,确认到粒度分布时判断为水分散物包含微胶囊。
并且,根据以上的结果与傅里叶变换红外光谱测定(FT-IR)分析的结果,确认了所有的微胶囊的水分散物包含具有聚合性基团的微胶囊的情况(即,微胶囊为实际上具有聚合性基团的微胶囊)。
<核中包含光聚合引发剂的确认>
通过对上述中获得的实施例1~实施例26的微胶囊水分散物,测定光聚合引发剂的内含率(%)来确认了微胶囊的核中是否包含包含光聚合引发剂。以下示出详细内容。另外,在液温25℃的条件下进行了以下的操作。
从上述微胶囊的水分散物采集了2个相同质量的试样(以下,设为“试样1A”及“试样2A”。)。
对试样1A加入相对于该试样1A中的总固体成分为100质量倍的四氢呋喃(T HF)并进行混合而制备出稀释液。对所得到的稀释液实施了80,000rpm、40分钟的条件的离心分离。采集了通过离心分离而产生的上清液(以下,设为“上清液1A”。)。通过WatersCorporation的液相色谱装置“Waters2695”测定了所采集的上清液1A中所包含的光聚合引发剂的质量。将所得到的光聚合引发剂的质量设为“光聚合引发剂的总量”。
并且,对试样2A实施了与对上述稀释液实施的离心分离相同条件的离心分离。采集了通过离心分离而产生的上清液(以下,设为“上清液2A”。)。通过上述液相色谱装置测定了所采集的上清液2A中所包含的光聚合引发剂的质量。将所得到的光聚合引发剂的质量设为“光聚合引发剂的游离量”。
根据上述“光聚合引发剂的总量”及上述“光聚合引发剂的游离量”,按照下述式求出了光聚合引发剂的内含率(质量%)。
光聚合引发剂的内含率(质量%)=((光聚合引发剂的总量-光聚合引发剂的游离量)/光聚合引发剂的总量)×100
其结果,确认到所有微胶囊中,内含率为99%以上,核中包含光聚合引发剂。
<核中包含聚合性化合物的确认>
通过对上述中获得的实施例1~实施例30的水分散物测定聚合性化合物的内含率(%),确认了微胶囊的核中是否包含聚合性化合物。
以与内含上述光聚合引发剂的确认相同的方法进行了是否含有聚合性化合物的确认。
其结果,确认到所有微胶囊中,内含率为99%以上,核中包含聚合性化合物。另外,就在此所说的聚合性化合物的内含率而言,对于实施例1~实施例26,其为以2官能以下的聚合性化合物与3官能以上的聚合性化合物的合计质量求出的值,对于实施例27~实施例30,其为以作为封端异氰酸酯的热聚合性单体的质量求出的值。
<核中包含敏化剂的确认>
通过对上述中获得的实施例21~实施例22的水分散物测定敏化剂的内含率(%),确认了微胶囊的核中是否包含敏化剂。
以与含有上述光聚合引发剂的确认相同的方法进行了是否含有敏化剂的确认。
其结果,确认到使用敏化剂的微胶囊的水分散物的所有微胶囊中,内含率为99%以上,且核包含敏化剂。
〔油墨组合物的制备〕
使用上述实施例1~实施例30、比较例1~比较例3的比较的水分散物的任一个,以成为下述油墨组合物的方式混合各成分来制备了各实施例的油墨组合物。
油墨组合物的组成-
<评价>
利用水分散物及作为水分散物的一方式的上述油墨组合物,进行了以下评价。将结果示于下述表2及表3。
-粗大粒子数-
对各实施例及比较例的水分散物中(微胶囊的浓度20质量%)的微胶囊,利用流式粒子图像分析装置FPIA-3000,测定了粒径为0.5μm~5μm的微胶囊在每1μL中的个数及粒径超过5μm的微胶囊在每1μL中的个数。根据所获得的测定结果,按照下述评价基准,评价了粗大粒子数。评价结果示于表2。
--0.5μm~5μm的微胶囊--
A:0个以上且小于5000个。
B:5000个以上且小于10000个。
C:10000个以上且小于30000个。
D:30000个以上
--超过5μm的微胶囊--
A:为0个。
B:1个以上且5个以下。
C:6个以上且10个以下。
D:为11个以上。
-喷出性-
利用喷墨打印机(Roland DG Corporation制造,SP-300V),将使用各实施例及比较例的微胶囊的水分散物的油墨组合物(调液后在室温下1天以内)从喷头喷出30分钟之后停止,经过5分钟之后,再次喷出,由此在记录介质(Avery Dennison公司制造,AVERY400GLOSS WHITE PERMANENT)上记录了实心图像及细线。观察所获得的图像(5cm×5cm),按照下述评价基准,通过肉眼进行了评价。
评价基准
A:未观察到墨点缺失的产生,获得了画质良好的图像。
B:稍微观察到了墨点缺失的产生,但是实际使用上不会对画质带来障碍的程度。
C:存在墨点缺失的产生,在实际使用上对画质带来障碍。
D:未能喷出。
-油墨组合物的保存稳定性-
将所获得的油墨组合物密封在容器中,在60℃下经过4星期之后,实施与上述的喷出性评价相同的评价,以相同的基准进行了评价。
-铅笔硬度-
(A)光固化的固化膜的铅笔硬度
使用RK PRINT COAT INSTRUMENTS LTD.制造的K手动涂布机的No.2刮棒,将使用实施例1~26及比较例1~2的微胶囊的水分散物的油墨组合物以12μm的厚度涂布于作为记录介质而准备的聚苯乙烯(PS)片材(Robert Horne公司制造的“falcon hi impactpolystyrene”),从而形成了涂膜。将所形成的涂膜在60℃下干燥3分钟水分,从而获得了干燥膜。
通过作为曝光光源搭载无臭氧的金属卤化物灯MAN250L,且设定为传送带速度9.0m/分钟、曝光强度2.0W/cm2的实验用UV小型传送带装置CSOT(GS Yuasa Power SupplyLtd.制造),向上述中获得的各干燥膜照射活性能量射线,使干燥膜固化来获得了具有固化膜的评价用试样。
使用MITSUBISHIPENCIL CO.,LTD.制造的UNI(注册商标)作为铅笔,根据JISK5600-5-4(1999年),对各评价用试样的固化膜的表面进行了铅笔硬度试验。
该试验结果中,铅笔硬度的容许范围为HB以上,优选为H以上。铅笔硬度为B以下的印相物在处理时有可能在图像产生刮痕,因此不太优选。
(B)热固化的固化膜的铅笔硬度
使用RK PRINT COAT INSTRUMENTS LTD.制造的K手动涂布机的No.2刮棒,将使用实施例27~30及比较例3的微胶囊水分散物的油墨组合物以10μm的厚度涂布于作为记录介质而准备的聚苯乙烯(PS)片材(Robert Horne公司制造的“falcon hi impactpolystyrene”),从而形成了涂膜。将所形成的涂膜在60℃下加热干燥了3分钟。接着,将干燥后的涂膜放入烘箱,在160℃下加热5分钟,由此使涂膜固化,获得了具有固化膜的评价用试样。
使用MITSUBISHIPENCIL CO.,LTD.制造的UNI(注册商标)作为铅笔,根据JISK5600-5-4(1999年),对各评价用试样的固化膜的表面进行了铅笔硬度试验。
该试验结果中,铅笔硬度的容许范围为HB以上,优选为H以上。铅笔硬度为B以下的固化膜有可能在处理时产生刮痕,因此不优选。
-耐候性评价-
向加速耐候性试验机(Q-LAB Corporation制造,QUV耐候性试验机)投入与在上述的铅笔硬度评价中使用的评价用试样相同的各试样,交替反复下述的条件1及条件2,直至总计成为2000小时,由此进行了耐候性试验。并且,将投入到试验机之前的各评价用试样的固化膜的光泽设为100%,求出耐候性试验后的各评价用试样的固化膜的光泽保持率,按照下述评价基准评价了耐候性。另外,QUV机设置在23℃、55%RH的气氛下。
条件1:有照射、照度0.68W/m2(UVA-340灯)、60℃、8小时
条件2:无照射、50℃结露、4小时
评价基准
A:固化膜的光泽保持率为90%以上且100%以下。
B:固化膜的光泽保持率为80%以上且小于90%。
C:固化膜的光泽保持率为60%以上且小于80%。
D:固化膜的光泽保持率小于60%。
-密合性评价(百格测试)-
通过ISO2409(划格法),对与上述铅笔硬度评价中使用的评价用试样相同的各试样进行百格测试,以下述基准评价了密合性。
另外,下述基准0~5中的表示格子的剥离的“%”是对以1mm间隔以直角切入来形成的25格子数,以百分比表示观察到剥离的格子数的比例的数值。
格子被剥离的比例(%)=〔(产生剥离的格子数)/(总格子数)〕×100
评价基准
0:切口部平滑且所有格子中没有剥离。
1:在切割的交点,在涂膜中可观察到小的剥离。观察到剥离的部位为总格子数的5%以下。
2:沿着涂膜的切割部的边缘的部分及切割交点的至少任意部位,可观察到剥离。观察到剥离的部位超过总格子数的5%且为15%以下。
3:沿着涂膜的切割部的边缘,在局部或者整面可观察到剥离,或在格子的各种部分,可观察到局部或者整面的剥离。观察到剥离的部位超过总格子数的15%且为35%以下。
4:沿着涂膜的切割部的边缘,可观察到局部或者整面的剥离,或在格子的各种部位,可观察到局部或者整面的剥离。观察到剥离的部位超过总格子数的35%且为65%以下。
5:观察到剥离的部位超过总格子数的65%。
上述评价中,评价为0~1为实际使用上容许的级别。
对表2及表3中的成分进行说明
D-120N:Takenate D-120N、Mitsui Chemicals,Inc.、H6XDI TMP加合物改性型异氰酸酯、通式(B)所表示的化合物、固体成分75质量%乙酸乙酯溶液
D-110N:Takenate D-110N、Mitsui Chemicals,Inc.、二甲苯二异氰酸酯(XDI)的TMP加合物改性型异氰酸酯、通式(B)所表示的化合物、固体成分75质量%乙酸乙酯溶液
D-101A:Takenate D-101A、Mitsui Chemicals,Inc.、来源于甲苯二异氰酸酯、固体成分75质量%乙酸乙酯溶液
D-127N:Takenate D-127N、Mitsui Chemicals,Inc.、H6XDI、异氰脲酸酯改性型异氰酸酯、通式(C)所表示的化合物、固体成分75质量%乙酸乙酯溶液
D-160N:Takenate D-160N、Mitsui Chemicals,Inc.、HDI TMP加合物改性型异氰酸酯、通式(B)所表示的化合物、固体成分75质量%乙酸乙酯溶液
TKA-100:DuranateTKA-100、Asahi Kasei Chemicals Corporation、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体、通式(C)所表示的化合物
TPA-100:DuranateTPA-100、Asahi Kasei Chemicals Corporation、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体、通式(C)所表示的化合物
TSA-100:DuranateTSA-100、Asahi Kasei Chemicals Corporation、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体、通式(C)所表示的化合物
TSS-100:DuranateTSS-100、Asahi Kasei Chemicals Corporation、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体、通式(C)所表示的化合物
24A-100:Duranate24A-100、Asahi Kasei Chemicals Corporation、六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲体、通式(D)所表示的化合物
SR833S:SARTOMER COMPANY,INC、2官能的聚合性化合物、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯
SR399E:SARTOMER COMPANY,INC、5官能的聚合性化合物、二季戊四醇五丙烯酸酯
IRGACURE819:BASF公司、酰基氧化膦类光聚合引发剂
Omnipol9210:IGM公司、光聚合引发剂、高分子α-氨基酮
SpeedCure7040:LAMBSON公司、光聚合引发剂、高分子型胺类共引发剂
ITX:敏化剂、2-异丙基噻吨酮
SpeedCure7010:LAMBSON公司、敏化剂、噻吨酮类
TrixeneTMBI7982:热聚合性单体;封端异氰酸酯;Baxenden Chemicals Ltd.
EPICLONTM840:具有环氧基的热聚合性寡聚物、DIC CORPORATION CO.,LTD.
根据表2及表3,可知各实施例的微胶囊中,粗大粒子少且耐候性优异。
通过实施例5及实施例6的比较,可知若壳中的结构(1)的含有率相对于壳的总质量为8质量%以上,则油墨组合物的保存稳定性优异,通过实施例3及实施例4的比较,可知若壳中的结构(1)的含有率相对于壳的总质量为25质量%以上,则粗大粒子少。
并且,通过实施例1与实施例21的比较,可知通过微胶囊的核包含聚合性化合物、光聚合引发剂及敏化剂,膜的强度优异。
于2016年2月5日申请的日本专利申请2016-021362及于2016年7月22日申请的日本专利申请2016-144296的公开的所有内容通过参考编入本说明书中。
关于本说明书中记载的所有文献、专利申请及技术标准,通过参考而编入各个文献、专利申请及技术标准时与具体且个别记载时相同程度地编入到本说明书中。
Claims (19)
1.一种微胶囊,其包含具有三维交联结构的壳及内含在所述壳中的核,所述壳及所述核中的至少一个中具有聚合性基团,该三维交联结构包含亲水性基团与下述结构(1),
[化学式1]
结构(1)中,X表示连结选自-NH-、>N-、-C(=O)-、-O-、-S-及可具有环结构的脂肪族烃基中的至少2个而形成的(p+m+n)价的有机基团;其中,X所表示的有机基团中,具有芳香环的有机基团除外;结构(1)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基;其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外;结构(1)中,*表示键合位置,p、m及n分别为0以上,p+m+n为3以上。
2.根据权利要求1所述的微胶囊,其中,
所述壳中的所述结构(1)的含有率相对于壳的总质量为8质量%~100质量%。
3.根据权利要求1或2所述的微胶囊,其中,
所述壳中,包含选自下述结构(2)、结构(3)及结构(4)中的至少1个结构作为所述结构(1),
[化学式2]
结构(2)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基;其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外;结构(2)中,*表示键合位置;
[化学式3]
结构(3)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基;其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外;结构(3)中,*表示键合位置;
[化学式4]
结构(4)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基;其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外;结构(4)中,*表示键合位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的微胶囊,其中,
所述聚合性基团为自由基聚合性基团。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的微胶囊,其中,
所述核包含自由基聚合性化合物。
6.根据权利要求5所述的微胶囊,其中,
所述自由基聚合性化合物包含2官能以下的自由基聚合性化合物及3官能以上的自由基聚合性化合物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的微胶囊,其中,
所述核包含光聚合引发剂。
8.根据权利要求7所述的微胶囊,其中,
所述光聚合引发剂包含羰基化合物及酰基氧化膦化合物中的至少一个。
9.根据权利要求7或8所述的微胶囊,其中,
所述核还包含敏化剂。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的微胶囊,其中,
所述聚合性基团为热聚合性基团。
11.根据权利要求1至3及10中任一项所述的微胶囊,其中,
所述核包含热聚合性化合物。
12.一种水分散物,其含有权利要求1至11中任一项所述的微胶囊及水。
13.根据权利要求12所述的水分散物,其还含有着色剂。
14.根据权利要求13所述的水分散物,其中,
阴离子性表面活性剂相对于水分散物的总质量的含量为1质量%以下。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的水分散物,其中,
所述微胶囊的总固体成分量相对于水分散物的总固体成分量为50质量%以上。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的水分散物,其用作喷墨油墨。
17.一种水分散物的制造方法,其具备制备工序,该制备工序中混合并乳化分散如下油相成分及水相成分而制备水分散物,所述油相成分包含下述通式(A)所表示的化合物、具有聚合性基团的异氰酸酯化合物和聚合性化合物中的至少一个化合物及有机溶剂,所述水相成分包含水及具有亲水性基团的化合物,
[化学式5]
通式(A)中,X表示连结选自-NH-、>N-、-C(=O)-、-O-、-S-及可具有环结构的脂肪族烃基中的至少2个而形成的(p+m+n)价的有机基团;其中,X所表示的有机基团中,具有芳香环的有机基团除外;通式(A)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基;其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外;通式(A)中,p、m及n分别为0以上,p+m+n为3以上。
18.根据权利要求17所述的水分散物的制造方法,其中,
所述通式(A)所表示的化合物包含选自下述通式(B)、通式(C)及通式(D)所表示的化合物中的至少1种,
[化学式6]
通式(B)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基;其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外;
[化学式7]
通式(C)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基;其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外;
[化学式8]
通式(D)中,R1、R2及R3分别独立地表示可具有环结构的碳原子数5~15的脂肪族烃基;其中,R1、R2及R3所表示的脂肪族烃基中,具有芳香环的脂肪族烃基除外。
19.一种图像形成方法,其包含将权利要求12至16中任一项所述的水分散物赋予至记录介质上的赋予工序。
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