JP2009102498A - Active energy ray-curable type liquid composition and liquid cartridge - Google Patents

Active energy ray-curable type liquid composition and liquid cartridge Download PDF

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JP2009102498A JP2007274861A JP2007274861A JP2009102498A JP 2009102498 A JP2009102498 A JP 2009102498A JP 2007274861 A JP2007274861 A JP 2007274861A JP 2007274861 A JP2007274861 A JP 2007274861A JP 2009102498 A JP2009102498 A JP 2009102498A
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Norio Okuma
典夫 大熊
Shoji Shiba
昭二 芝
Kenji Shinjo
健司 新庄
Hikari Ueda
光 上田
Hiroe Ishikura
宏恵 石倉
Shinsuke Tsuji
新祐 辻
Giichi Saito
義一 齋藤
Koji Harada
浩司 原田
Yuichiro Kanasugi
勇一郎 金杉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active energy ray-curable type liquid composition excellent in stability when it is used for a formation material of a water-soluble active energy ray-curable water-base ink or the like. <P>SOLUTION: The active energy ray-curable type liquid composition comprises a reaction substance obtained by adding a compound represented by general formula (I) to at least a condensation product of hydrolizable silane containing a cyclic ether group. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光硬化性インクジェットインクに代表されるような、新規の活性エネルギー線硬化型液体組成物、及びそれを含む液体カートリッジに関する。   The present invention relates to a novel active energy ray-curable liquid composition represented by a photocurable inkjet ink, and a liquid cartridge including the same.

従来、記録媒体上に液体組成物を付与し、そこに活性エネルギー線を含む光を照射することによってその液体組成物中の硬化性物質を硬化させ、硬化膜を形成し画像を形成する方法が知られている。   Conventionally, there is a method in which a liquid composition is applied onto a recording medium, and a curable substance in the liquid composition is cured by irradiating light containing active energy rays to form a cured film to form an image. Are known.

このような活性エネルギー線硬化型液体組成物やそれを用いた各種塗料は、近年では、グラフィックアート、サインアート、ディスプレイパネル製造、ラベル記録、パッケージ記録、また電子回路基板の作製などに広く応用されている。中でも、このような活性エネルギー線硬化性物質を含有する液体組成物を、インクとしてインクジェット記録方法に応用する技術が知られている。   In recent years, such active energy ray-curable liquid compositions and various paints using them have been widely applied to graphic arts, sign art, display panel manufacturing, label recording, package recording, and production of electronic circuit boards. ing. Among them, a technique for applying a liquid composition containing such an active energy ray-curable substance as an ink to an ink jet recording method is known.

このようなインクジェット記録方法に活性エネルギー線硬化型液体組成物を用いる場合には、それに用いる硬化性物質として非水性又は水性のものを適用することが考えられる。非水性硬化性物質を用いる場合には大別して2つのタイプに分けられる。そのうちの1つとしては、トルエン、メチルエチルケトンなどの有機溶剤中に顔料を分散した所謂油性インクである。もうひとつのタイプとしては、上記のような有機溶剤を用いず、液状のモノマー、オリゴマー、及び顔料分散体を含有する所謂100%硬化型インク(ノンソルベントインク)である。   When an active energy ray-curable liquid composition is used in such an ink jet recording method, it is conceivable to apply a non-aqueous or aqueous curable substance as the curable substance used therefor. In the case of using a non-aqueous curable substance, it is roughly divided into two types. One of them is a so-called oil-based ink in which a pigment is dispersed in an organic solvent such as toluene or methyl ethyl ketone. Another type is a so-called 100% curable ink (non-solvent ink) that does not use the organic solvent as described above and contains a liquid monomer, oligomer, and pigment dispersion.

前記したような油性インクを用いる場合には、有機溶剤が大気中に揮散しやすくなることから、環境への十分な配慮が必要である。また、前記100%硬化型インクは、記録媒体上に付与したインク成分を全て硬化膜としなければならないために記録部分と非記録部分で凹凸が発生しやすく、画像の光沢感を得ることが難しい。そのため、高い画質が要求される用途への展開は難しいのが現状である。   When using the oil-based ink as described above, since the organic solvent is likely to be volatilized in the atmosphere, sufficient consideration for the environment is necessary. In addition, the 100% curable ink is required to have all the ink components applied on the recording medium as a cured film, so that irregularities are likely to occur between the recording portion and the non-recording portion, and it is difficult to obtain a glossy image. . For this reason, it is difficult to develop applications for which high image quality is required.

一方、水性の硬化性物質を適用する場合には、溶剤として水を主成分とする水系溶剤を用いるため、溶剤の揮散による環境への負荷が比較的少ない。また、100%硬化型インクのような凹凸の発生も低く抑えることが可能である。このようなことから、インクジェット記録方法に、水性の硬化性物質を適用した活性エネルギー線硬化性液体組成物を用いる技術は極めて有用である。このような事情から、水性の活性エネルギー線硬化型液体組成物の開発、また、同時にそれに応用可能な親水性の各種反応性樹脂の開発が求められている。   On the other hand, when applying a water-based curable substance, since the aqueous solvent which has water as a main component is used as a solvent, the environmental impact by volatilization of a solvent is comparatively small. In addition, it is possible to suppress the occurrence of unevenness like 100% curable ink. For these reasons, a technique using an active energy ray-curable liquid composition to which an aqueous curable material is applied in an inkjet recording method is extremely useful. Under such circumstances, development of an aqueous active energy ray-curable liquid composition and development of various hydrophilic reactive resins that can be applied to the composition are required.

こういった状況の中で、水性活性エネルギー線硬化性物質の例として、一つには、酸性基及び(メタ)アクリロイル基又はビニル基を共に有する親水性の硬化性物質が知られている。このようなものとしては、例えば、無水琥珀酸と2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとのエステル、オルソ無水フタル酸と2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとのエステル、ビニルナフタレンスルホン酸などが挙げられる。   Under these circumstances, as an example of the aqueous active energy ray-curable material, one of hydrophilic curable materials having both an acidic group and a (meth) acryloyl group or a vinyl group is known. Examples of such a material include an ester of succinic anhydride and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, an ester of orthophthalic anhydride and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, vinyl naphthalenesulfonic acid, and the like. .

また、別の例として、水に可溶であり、1分子中に2つ以上の重合性官能基を有し、工業的に生産されている化合物として、ポリエチレンオキシド鎖によって親水性を付与した硬化性物質が知られている。このようなものとしては、例えば、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。   As another example, as a compound that is soluble in water, has two or more polymerizable functional groups in one molecule, and is industrially produced, a hydrophilic property is imparted by a polyethylene oxide chain. Sexual substances are known. Examples of such include (meth) acrylic acid esters of polyhydric alcohols such as diethylene glycol di (meth) acrylate and tetraethylene glycol di (meth) acrylate.

また、特許文献1には、多官能の親水性硬化性物質が開示されている。ここに開示されている化合物は、親水性を付与するための手法として、分子中における水酸基の数を増やすことを目的として用いたものである。   Patent Document 1 discloses a polyfunctional hydrophilic curable substance. The compound disclosed here is used for the purpose of increasing the number of hydroxyl groups in a molecule as a method for imparting hydrophilicity.

また、特許文献2及び3には、ポリアルコールから誘導される親水性ポリエポキシドの(メタ)アクリル酸エステルなどが開示されている。これらに開示されている化合物は、活性エネルギー線による硬化性や硬化物の物性が、ある程度満足できるものであり、化合物を水溶液としたときの粘度も、インクジェット用インクに要求される水準を満たすものである。   Patent Documents 2 and 3 disclose (meth) acrylic acid ester of hydrophilic polyepoxide derived from polyalcohol. The compounds disclosed in these documents are satisfactory to some extent in the curability by active energy rays and the physical properties of the cured product, and the viscosity when the compound is used as an aqueous solution also satisfies the level required for inkjet inks. It is.

さらに、特許文献4には、スピロ環含有(メタ)アクリレート化合物に加えて、エチレン性不飽和基含有化合物を有するエネルギー線硬化型粉体塗料用組成物が開示されている。   Furthermore, Patent Document 4 discloses an energy ray-curable powder coating composition having an ethylenically unsaturated group-containing compound in addition to a spiro ring-containing (meth) acrylate compound.

特開平8−165441号公報JP-A-8-165441 特開2000−117960号公報JP 2000-117960 A 特開2002−187918号公報JP 2002-187918 A 特開2003−165927号公報JP 2003-165927 A

しかしながら、上記に挙げたような従来の各技術に記載されている化合物を、インクジェット記録方法に適用できるような活性エネルギー線硬化型液体組成物の主要材料とするには十分でない場合があった。例えば、1分子中に1つの重合性官能基を有する化合物においては、1分子中に1つしか重合性官能基を有さないため、重合速度が遅く、また、硬化膜の架橋度が低い場合が多い。そのため、近年の更なる高耐久化の要求を考慮すると、これらを適用した液体組成物は、硬化性や硬化膜特性が概して劣り、本発明が目的とする主要材料とはなりにくい。   However, in some cases, the compounds described in the conventional techniques as described above are not sufficient as a main material of the active energy ray-curable liquid composition applicable to the ink jet recording method. For example, a compound having one polymerizable functional group in one molecule has only one polymerizable functional group in one molecule, so the polymerization rate is slow and the degree of crosslinking of the cured film is low. There are many. For this reason, in view of the recent demand for higher durability, liquid compositions to which these are applied are generally inferior in curability and cured film properties, and are not likely to be the main materials targeted by the present invention.

また、本発明者らの検討によれば、前記した、水に可溶であり1分子中に2つ以上の重合性官能基を有しかつ工業的に生産されている化合物については、以下のような課題があることがわかった。すなわち、これらの化合物は、エチレンオキシド鎖が短いと水溶性に劣り、逆に、エチレンオキシド鎖が長いと水溶性は得られるものの、硬化膜特性、特に、硬度、密着性、ベタつきの性能において十分でない場合がある。   Further, according to the study by the present inventors, the above-mentioned compounds that are soluble in water and have two or more polymerizable functional groups in one molecule and are industrially produced are as follows. It turned out that there was such a problem. In other words, these compounds are poor in water solubility when the ethylene oxide chain is short, and conversely, when the ethylene oxide chain is long, the water solubility is obtained, but the cured film properties, in particular, the hardness, adhesion, and sticky performance are not sufficient. There is.

また、前記した特許文献1に記載された化合物は、水溶性を有し、かつ、活性エネルギー線により硬化が可能であるが、その用途は記録媒体用のインク受容層であり、本発明の課題に対し適用できるか不明である。また、本発明者らの検討によれば、これらの化合物を含有させると、液体組成物とした場合に、粘性が高くなりやすく、応用の範囲が限られるという課題がある。   Further, the compound described in Patent Document 1 described above has water solubility and can be cured by active energy rays, but the use thereof is an ink receiving layer for a recording medium. It is unknown whether it can be applied to. Further, according to the study by the present inventors, when these compounds are contained, there is a problem that, when a liquid composition is used, the viscosity tends to increase and the range of application is limited.

また、本発明者らの検討によれば、特許文献2及び3に記載された、親水性ポリエチレンオキシドの(メタ)アクリル酸エステルなどの化合物では、以下のような課題がある。すなわち、このような(メタ)アクリル酸エステル基を有する水性硬化性物質を、水性インクの材料に用いた場合には、下記のようなことが起こることがあった。水性インクの色材には、一般に、広く用いられているアニオン性基によって水性媒体中に溶解する染料や、アニオン性基によって水性媒体中に顔料が分散された顔料分散体を用いられている。一方、上記のような水性硬化性物質を水性インク中に含有させると、(メタ)アクリル酸エステル基の加水分解によるアクリル酸の生成に伴って、水性インクのpHが酸性領域まで低下することがある。このような状態になると、元のpHがアルカリ〜中性領域に調製されていて、元来、安定に存在していた染料が析出したり、顔料分散体の凝集或いは沈降が生じ、水性インクの保存安定性の観点において問題を生じる場合がある。さらに、熱エネルギーの作用によりインクを吐出するインクジェット記録方法において特に顕著であるが、インク中の硬化性物質が予期しない反応により不溶物を生成してしまい、吐出安定性の観点において問題を生じる場合もある。   Further, according to the study by the present inventors, the compounds such as (meth) acrylic acid ester of hydrophilic polyethylene oxide described in Patent Documents 2 and 3 have the following problems. That is, when such an aqueous curable substance having a (meth) acrylic acid ester group is used as a material for an aqueous ink, the following may occur. As a coloring material for water-based inks, generally used are dyes that are dissolved in an aqueous medium by widely used anionic groups, and pigment dispersions in which pigments are dispersed in an aqueous medium by anionic groups. On the other hand, when the water-based curable substance as described above is contained in the water-based ink, the pH of the water-based ink may be lowered to the acidic region as acrylic acid is generated by hydrolysis of the (meth) acrylic acid ester group. is there. In such a state, the original pH is adjusted to an alkali to neutral range, and the dye that originally existed stably precipitates or the pigment dispersion aggregates or settles. Problems may occur in terms of storage stability. Furthermore, it is particularly noticeable in the ink jet recording method in which ink is ejected by the action of thermal energy, but the curable substance in the ink generates an insoluble matter due to an unexpected reaction, causing a problem in terms of ejection stability. There is also.

また、前記した特許文献4に記載された化合物の用途は、粉体塗料用組成物であり、その化合物が、液体組成物に適用できるものであるかも、水溶性であるかも不明である。さらに、1官能性マレイミド化合物などが好ましいと記載されていることから、十分な硬化性が得られるかも不明である。   Moreover, the use of the compound described in Patent Document 4 is a powder coating composition, and it is unclear whether the compound can be applied to a liquid composition or is water-soluble. Furthermore, since it is described that a monofunctional maleimide compound or the like is preferable, it is not clear whether sufficient curability can be obtained.

上記課題に対して、本発明者らは、1分子中に複数の非加水分解性光重合性基を有し、かつ、水溶性を示す化合物からなる活性エネルギー線硬化型液体組成物を見出した。硬化性物質を水溶性化させる方法は、従来より、様々な方法が提案されている。しかし、本発明は、上記の方法と異なり、環状エーテル基を含む加水分解性シランの縮合物に対し、水酸基を有する非加水分解性の光重合性化合物を付加反応させてなる反応物を利用したものである。   In response to the above problems, the present inventors have found an active energy ray-curable liquid composition comprising a compound having a plurality of non-hydrolyzable photopolymerizable groups in one molecule and exhibiting water solubility. . Various methods for solubilizing a curable substance have been proposed. However, the present invention, unlike the above method, utilizes a reaction product obtained by adding a non-hydrolyzable photopolymerizable compound having a hydroxyl group to a condensate of a hydrolyzable silane containing a cyclic ether group. Is.

一方、特開2002−188057号公報には、環状エーテル基含有シランであるエポキシシランを含有する水系コーティング組成物が開示されている。この公知例は、水溶性アミノシランを併用しエマルジョン化して用いるものであり、その目的は、コーティング材料としての使用である。つまり、光硬化性樹脂ましてや光硬化性インクへの言及はなく、本発明の課題に対して適用できるか不明である。   On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-188057 discloses an aqueous coating composition containing an epoxy silane which is a cyclic ether group-containing silane. This known example is used by emulsifying water-soluble aminosilane in combination, and its purpose is use as a coating material. That is, there is no mention of photocurable resin or photocurable ink, and it is unclear whether it can be applied to the problems of the present invention.

したがって、本発明の第一の目的は、少なくとも、水溶性、活性エネルギー線硬化性、水性インクの形成材料などとして用いた場合の安定性、などに優れた化合物を含有する活性エネルギー線硬化型液体組成物を提供することにある。具体的には、充分な水溶性を有し、活性エネルギー線によって速やかにかつ充分に硬化する化合物を含み、形成される硬化物が下記の優れた特性を有し、また、熱や保存に対する安定性に優れた活性エネルギー線硬化型液体組成物を提供することにある。該活性エネルギー線硬化型液体組成物によって形成される硬化物は、強度及び密着性に優れ、定着性及び耐マーカー性に優れたものとなる。また、本発明の第二の目的は、前記活性エネルギー線硬化型液体組成物を用いた液体カートリッジを提供することにある。   Accordingly, the first object of the present invention is to provide an active energy ray-curable liquid containing a compound having excellent water solubility, active energy ray curability, stability when used as a water-based ink forming material, and the like. It is to provide a composition. Specifically, it contains a compound that has sufficient water-solubility, cures quickly and sufficiently with active energy rays, and the formed cured product has the following excellent characteristics, and is stable against heat and storage. It is providing the active energy ray hardening-type liquid composition excellent in property. A cured product formed by the active energy ray-curable liquid composition has excellent strength and adhesion, and excellent fixability and marker resistance. The second object of the present invention is to provide a liquid cartridge using the active energy ray-curable liquid composition.

上記した目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明の第一の実施形態として、少なくとも、環状エーテル基を含有する加水分解性シランの縮合物に、下記一般式(I)で示される化合物を付加させてなる反応物を含んでなることを特徴とする活性エネルギー線硬化型液体組成物を提供する。

Figure 2009102498
(上記式(I)において、R1は置換基を含んでいてもよい2価の有機基を表し、R2は少なくとも一方のカルボニル炭素に隣接した炭素原子が炭素−炭素二重結合を有している、置換基を有していてもよい2価の有機基を表す。) The above object is achieved by the present invention described below. That is, as a first embodiment of the present invention, at least a reaction product obtained by adding a compound represented by the following general formula (I) to a condensate of a hydrolyzable silane containing a cyclic ether group is included. An active energy ray-curable liquid composition is provided.
Figure 2009102498
(In the above formula (I), R 1 represents a divalent organic group which may contain a substituent, and R 2 has at least one carbon atom adjacent to the carbonyl carbon having a carbon-carbon double bond. Represents a divalent organic group which may have a substituent.

また、本発明は、第二の実施形態として、(1)環状エーテル基を含有する加水分解性シランと、(2)下記一般式(II)で示される加水分解性シランとの縮合物に、下記一般式(I)で示される化合物を付加させてなる反応物を少なくとも含んでなることを特徴とする活性エネルギー線硬化型液体組成物を提供する。

Figure 2009102498
(上記式(I)において、R1は置換基を含んでいてもよい2価の有機基を表し、R2は少なくとも一方のカルボニル炭素に隣接した炭素原子が炭素−炭素二重結合を有している、置換基を有していてもよい2価の有機基を表す。)
Figure 2009102498
(上記式(II)において、R3は環状エーテル基を含有しない非加水分解性の有機残基を表し、R4は加水分解性の有機残基を表し、nは0乃至3のいずれかを表す。) Further, the present invention provides, as a second embodiment, a condensate of (1) a hydrolyzable silane containing a cyclic ether group and (2) a hydrolyzable silane represented by the following general formula (II): There is provided an active energy ray-curable liquid composition comprising at least a reaction product obtained by adding a compound represented by the following general formula (I).
Figure 2009102498
(In the above formula (I), R 1 represents a divalent organic group which may contain a substituent, and R 2 has at least one carbon atom adjacent to the carbonyl carbon having a carbon-carbon double bond. Represents a divalent organic group which may have a substituent.
Figure 2009102498
(In the above formula (II), R 3 represents a non-hydrolyzable organic residue containing no cyclic ether group, R 4 represents a hydrolyzable organic residue, and n represents any of 0 to 3) To express.)

また、本発明は、第三の実施形態として、上記の活性エネルギー線硬化型液体組成物のうちいずれかを少なくとも収容してなる液体収容部を具備することを特徴とする液体カートリッジを提供する。   The present invention also provides, as a third embodiment, a liquid cartridge comprising a liquid storage portion that stores at least one of the active energy ray-curable liquid compositions described above.

本発明の第一、第二の態様によれば、各種性能に優れた活性エネルギー線硬化型液体組成物を提供することができる。特に、液体組成物を構成する成分の水溶性や硬化性、その安定性などが非常に優れた水性の活性エネルギー線硬化型液体組成物を提供することができる。このため、インクジェット記録方法に対して極めて好適に応用可能な、吐出安定性や保存安定性に優れた液体組成物が提供されて、定着性及び耐マーカー性に優れた画像の形成を安定して行うことが可能となる。また、本発明の第三の態様によれば、上記の優れた効果を達成できる活性エネルギー線硬化型液体組成物が収容されてなる液体収容部を具備する、実用価値の高い液体カートリッジを提供することができる。   According to the first and second aspects of the present invention, an active energy ray-curable liquid composition excellent in various performances can be provided. In particular, it is possible to provide an aqueous active energy ray-curable liquid composition in which the components constituting the liquid composition are extremely excellent in water solubility, curability, stability, and the like. For this reason, a liquid composition excellent in ejection stability and storage stability that can be suitably applied to an inkjet recording method is provided, and the formation of an image excellent in fixability and marker resistance can be stably performed. Can be done. In addition, according to the third aspect of the present invention, there is provided a liquid cartridge having a high practical value, comprising a liquid storage portion in which the active energy ray-curable liquid composition capable of achieving the above-described excellent effects is stored. be able to.

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。勿論、本発明の範囲は、この例示に限られるものではない。本発明者らは、前述した背景技術を深く鑑み、鋭意検討の結果、非加水分解性光重合性基を有し、かつ、水溶性を示す反応物[A]を含有する活性エネルギー線硬化型液体組成物を見出した。上記反応物[A]の一つは、環状エーテル基を含む加水分解性シランの縮合物に対し、下記一般式(I)で示される化合物を付加させてなる反応物である。

Figure 2009102498
(上記式(I)において、R1は置換基を含んでいてもよい2価の有機基を表す。R2は少なくとも一方のカルボニル炭素に隣接した炭素原子が炭素−炭素二重結合を有している、置換基を有していてもよい2価の有機基を表す。) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. Of course, the scope of the present invention is not limited to this example. As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have taken into consideration the background art described above, and as a result, they have a non-hydrolyzable photopolymerizable group and a water-soluble reactant [A]. A liquid composition was found. One of the reactants [A] is a reactant obtained by adding a compound represented by the following general formula (I) to a hydrolyzable silane condensate containing a cyclic ether group.
Figure 2009102498
(In the above formula (I), R 1 represents a divalent organic group which may contain a substituent. R 2 represents a carbon atom adjacent to at least one carbonyl carbon having a carbon-carbon double bond. Represents a divalent organic group which may have a substituent.

また、上記反応物[A]の他の形態は、(1)環状エーテル基を含有する加水分解性シランと、(2)下記一般式(II)で示される加水分解性シランとの縮合物に、前記一般式(I)で示される化合物を付加させてなる反応物である。

Figure 2009102498
(上記式(II)において、R3は環状エーテル基を含有しない非加水分解性の有機残基を表し、R4は加水分解性の有機残基を表し、nは0乃至3のいずれかを表す。) Another form of the reaction product [A] is a condensate of (1) a hydrolyzable silane containing a cyclic ether group and (2) a hydrolyzable silane represented by the following general formula (II). A reaction product obtained by adding the compound represented by the general formula (I).
Figure 2009102498
(In the above formula (II), R 3 represents a non-hydrolyzable organic residue containing no cyclic ether group, R 4 represents a hydrolyzable organic residue, and n represents any of 0 to 3) To express.)

また、上記構成を有する本発明においては、前記一般式(I)中のR2が、下記構造式(III)、(IV)及び(V)のいずれかで表される構造であることも好ましい形態である。

Figure 2009102498
In the present invention having the above-described configuration, it is also preferable that R 2 in the general formula (I) is a structure represented by any one of the following structural formulas (III), (IV), and (V). It is a form.
Figure 2009102498

上記一般式(I)で示される化合物において、R2が、構造式(III)、(IV)及び(V)のいずれかで表される構造である場合、というのは、上記構造式(I)について次のように言い換えることができる。すなわち、構造式(III)、(IV)及び(V)の順に、マレイミド誘導体、イタコンイミド誘導体、シトラコンイミド誘導体である場合である。 In the compound represented by the general formula (I), when R 2 is a structure represented by any one of the structural formulas (III), (IV) and (V), the structural formula (I ) Can be paraphrased as follows: That is, in the order of the structural formulas (III), (IV), and (V), the maleimide derivative, the itaconimide derivative, and the citraconic imide derivative.

本発明者らは、上記したこれらの反応物[A]を含有してなる活性エネルギー線硬化型液体組成物を用いることで初めて、前記した目的に対して、容易に予期できない顕著な効果が発現されることを見出し、本発明を成すに至ったものである。すなわち、上記した反応物[A]を用いることで、特に、光硬化性と水溶性とを両立した活性エネルギー線硬化型液体組成物の提供が可能になる。そして、該液体組成物はインクジェット記録方法に極めて好適に適用可能である。より具体的には、該反応物[A]は、水溶性であり、活性エネルギー線による硬化性に優れ、水性インクの形成材料として用いた場合においても、安定性に優れたものである。さらに、該反応物[A]によって形成される硬化物は、強度及び密着性に優れ、定着性及び耐マーカー性に優れたものとなる。また、該反応物[A]を含有させて、インクジェット記録などに用いる水性インクのような液体組成物とした場合にも、上記した特性を有することは勿論、該液体組成物は、吐出特性に優れ、熱や保存に対して安定性に優れたものとなる。さらに、上記活性エネルギー線硬化型液体組成物を収納してなる液体収容部を具備した液体カートリッジを提供することで、定着性や耐マーキング性などに優れた画像を安定して得ることが可能となる。尚、本発明でいう、該化合物が水溶性であるとは25℃・1気圧下の純水に対し1質量%以上溶解することを意味している。   For the above-mentioned purpose, the present inventors have realized a remarkable effect that cannot be easily anticipated for the first time by using an active energy ray-curable liquid composition containing these reactants [A]. And the present invention has been accomplished. That is, by using the reactant [A] described above, it is possible to provide an active energy ray-curable liquid composition that achieves both photocurability and water solubility. And this liquid composition is very suitably applicable to the inkjet recording method. More specifically, the reactant [A] is water-soluble, has excellent curability by active energy rays, and has excellent stability even when used as a water-based ink forming material. Furthermore, the cured product formed by the reaction product [A] is excellent in strength and adhesion, and excellent in fixability and marker resistance. In addition, when the reaction product [A] is contained to form a liquid composition such as a water-based ink used for ink jet recording or the like, the liquid composition has, of course, the ejection characteristics. Excellent and stable against heat and storage. Furthermore, by providing a liquid cartridge provided with a liquid container containing the active energy ray-curable liquid composition, it is possible to stably obtain an image excellent in fixability and marking resistance. Become. In the present invention, the fact that the compound is water-soluble means that 1% by mass or more is dissolved in pure water at 25 ° C. and 1 atm.

ここで、環状エーテル基として代表的なエポキシ基を例に、環状エーテル基と、前記一般式(I)に含まれる水酸基との反応を、下記に示す。

Figure 2009102498
上記反応例で示される通り、水酸基含有化合物の環状エーテル基への付加で新たな水酸基を生じるため、得られる反応物[A]は、水溶性を有することができる。 Here, the reaction of a cyclic ether group and a hydroxyl group contained in the general formula (I) is shown below by taking a typical epoxy group as a cyclic ether group as an example.
Figure 2009102498
As shown in the above reaction example, addition of a hydroxyl group-containing compound to a cyclic ether group generates a new hydroxyl group, and thus the reaction product [A] obtained can have water solubility.

無論、エポキシ基などの環状エーテル基と、水酸基含有の一般式(I)に示される化合物とは1:1で反応させる必要はない。例えば、環状エーテル基が過剰に残存する条件で付加反応を行った後、残存環状エーテル基を、水、或いはアルコールなどで付加、開環させて新たに水酸基を生じさせることで、より高い水溶性を実現することも可能である。また、環状エーテル基を含有する加水分解性シランは、必要に応じて、他の加水分解性シランと縮合させた後に、一般式(I)で示される化合物と反応させてもよい。   Needless to say, it is not necessary to react the cyclic ether group such as an epoxy group and the compound represented by the general formula (I) containing a hydroxyl group in a ratio of 1: 1. For example, after performing an addition reaction under conditions where the cyclic ether group remains excessively, the remaining cyclic ether group is added with water or alcohol to open a ring to form a new hydroxyl group, thereby increasing the water solubility. Can also be realized. In addition, the hydrolyzable silane containing a cyclic ether group may be reacted with a compound represented by the general formula (I) after being condensed with other hydrolyzable silane, if necessary.

他の加水分解性シランとしては、一般式(II)で示される化合物が挙げられ、光硬化性インクとしての要求特性(硬化性、水溶性、硬化物の記録媒体への密着性、耐擦過性など)を満足させる目的で、該シランの種類を、適宜選択して用いることができる。例えば、エポキシ基を含有する加水分解性シランと芳香族を有するシラン(代表的には、フェニルトリアルコキシシラン)の縮合物に対して、一般式(I)の化合物を反応させてなる反応物は、以下の特徴を有する。すなわち、該反応物を含有してなる活性エネルギー線硬化型液体組成物を、インク形態とした場合、得られる硬化物のガラス転移点(Tg)がフェニル基の存在により高くなり、印字物のべたつきを低減させることができる。   Examples of other hydrolyzable silanes include compounds represented by the general formula (II), and the required properties as photocurable inks (curability, water solubility, adhesion of cured products to recording media, scratch resistance, etc. Etc.) can be used by appropriately selecting the type of the silane. For example, a reaction product obtained by reacting a compound of general formula (I) with a condensate of a hydrolyzable silane containing an epoxy group and an aromatic silane (typically phenyltrialkoxysilane) is: , Has the following characteristics. That is, when the active energy ray-curable liquid composition containing the reaction product is in the form of an ink, the glass transition point (Tg) of the resulting cured product is increased due to the presence of phenyl groups, and the printed product is sticky. Can be reduced.

また、別の例として、エポキシ基を含有する加水分解性シランとジアルキルシロキサン構造を有するシランの縮合物に対して、一般式(I)の化合物を反応させてなる反応物は、以下の特徴を有する。すなわち、該反応物を含有してなる活性エネルギー線硬化型液体組成物を、インク形態とした場合、ジアルキルシロキサン構造に由来する滑り性により印字物の耐擦過性を改善することができる。   As another example, a reaction product obtained by reacting a compound of the general formula (I) with a condensate of a hydrolyzable silane containing an epoxy group and a silane having a dialkylsiloxane structure has the following characteristics: Have. That is, when the active energy ray-curable liquid composition containing the reactant is in the form of an ink, the scratch resistance of the printed matter can be improved by the slipperiness derived from the dialkylsiloxane structure.

また、用途や様式により異なるため一概には言えないが、前記反応物[A]は、25℃・1気圧下の純水に対して1質量%以上、溶解するものであることが好ましい。また、公知の分散技術を適宜用いて乳化分散し、エマルジョンとして用いてもよい。同様に様々なカプセル化技術も応用可能である。   Moreover, since it differs depending on the application and style, it cannot be generally stated, but the reactant [A] is preferably one that dissolves 1% by mass or more with respect to pure water at 25 ° C. and 1 atm. Further, it may be emulsified and dispersed using a known dispersion technique as appropriate and used as an emulsion. Similarly, various encapsulation techniques can be applied.

次いで、本発明に用いられる、環状エーテル基を含有する加水分解性シランについて具体例に基づき説明する。本発明において、環状エーテル基を含有する加水分解性シランとは、加水分解性基としてアルコキシ基、ハロゲン基などを有するシラン化合物である。具体的には、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、
エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシランなどのエポキシシラン、3−エチル(トリエトキシシリルプロポキシメチル)オキセタンなどのオキセタン環化合物などが挙げられる。無論、本発明においては、環状エーテル基を含有する加水分解性シランは、上記化合物に限定されるものではない。
Next, the hydrolyzable silane containing a cyclic ether group used in the present invention will be described based on specific examples. In the present invention, the hydrolyzable silane containing a cyclic ether group is a silane compound having an alkoxy group, a halogen group or the like as a hydrolyzable group. Specifically, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane,
Examples thereof include epoxy silanes such as epoxy cyclohexyl ethyl triethoxy silane and oxetane ring compounds such as 3-ethyl (triethoxysilylpropoxymethyl) oxetane. Of course, in the present invention, the hydrolyzable silane containing a cyclic ether group is not limited to the above compound.

また、本発明において、前記環状エーテル基含有加水分解性シランと共存/縮合させて用いてもよい、前記一般式(II)で示される加水分解性シランについて説明する。該シランを用いることで、例えば、本発明の液体組成物を、インク形態とした場合、様々な機能を付与することができる。例えば、フェニル基含有シランを用いることで、得られる硬化物の堅牢性の向上が図られる。また、ジアルキルシロキサン構造を有するシラン若しくはフルオロシランを用いることで、記録媒体へのぬれ性の改善及び硬化物の耐擦過性の向上が図られる。   In the present invention, the hydrolyzable silane represented by the general formula (II), which may be used together with / condensed with the cyclic ether group-containing hydrolyzable silane, will be described. By using the silane, for example, when the liquid composition of the present invention is in the form of an ink, various functions can be imparted. For example, the fastness of the cured product obtained can be improved by using a phenyl group-containing silane. Further, by using silane or fluorosilane having a dialkylsiloxane structure, it is possible to improve the wettability to the recording medium and the scratch resistance of the cured product.

前記一般式(II)で示される加水分解性シランの具体例としては、以下のものが挙げられる。Si(OCH3)4、Si(OCH2CH3)4などのアルコキシシラン。C65Si(OCH3)3、C65Si(OCH2CH3)3、C65CH2Si(OCH2CH3)3、C65CH2CH2Si(OCH3)3、C64(CH2CH2Si(OCH3)3)2などのアリールシラン。CH3Si(OCH3)3、CH3Si(OCH2CH3)3、CH3CH2Si(OCH3)3、CH3CH2Si(OCH2CH3)3、CH3CH2CH2Si(OCH3)3、CH3CH2CH2Si(OCH2CH3)3、CH3CH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3CH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、(CH3)2Si(OCH3)2、(CH3)2Si(OCH2CH3)2、(CH3CH2)2Si(OCH3)2、(CH3CH2)2Si(OCH2CH3)2、CH3(C65)Si(OCH3)2、CH3(C65)Si(OCH2CH3)2
(C65)2Si(OCH3)2、(C65)2Si(OCH2CH3)2などのアルキルシラン。CH2=CHSi(OCH3)3、CH2=CHSi(OCH2CH3)3、CH2=CHC64Si(OCH3)3、CH2=CHC64Si(OCH2CH3)3などのビニルシラン。
2NCH2Si(OCH3)3、H2NCH2Si(OCH2CH3)3、H2NCH2CH2Si(OCH3)3、H2NCH2CH2Si(OCH2CH3)3、H2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3、H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2SiCH3(OCH3)2などのアミノシラン。
CH2=CHCOOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH2=CHCOOCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、CH3CH=CHCOOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3CH=CHCOOCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、CH3CH=CHCOOCH2CH2CH2SiCH3(OCH3)2
CH3CH=CHCOOCH2CH2CH2SiCH3(OCH2CH3)2などのアクリル又はメタクリルシラン。CF3CH2CH2Si(OCH3)3、CF3CH2CH2Si(OCH2CH3)3、CF3CF2CH2CH2Si(OCH3)3
CF3CF2CH2CH2Si(OCH2CH3)3
CF3CF2CF2CF2CH2CH2Si(OCH3)3
CF3CF2CF2CF2CH2CH2Si(OCH2CH3)3
CF3CF2CF2CF2CF2CF2CH2CH2Si(OCH3)3
CF3CF2CF2CF2CF2CF2CH2CH2Si(OCH2CH33などのフルオロシラン。無論、本発明において、一般式(II)で示される加水分解性シランは、上記化合物に限定されるものではない。
Specific examples of the hydrolyzable silane represented by the general formula (II) include the following. Alkoxysilanes such as Si (OCH 3 ) 4 and Si (OCH 2 CH 3 ) 4 . C 6 H 5 Si (OCH 3 ) 3, C 6 H 5 Si (OCH 2 CH 3) 3, C 6 H 5 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3, C 6 H 5 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) Aryl silanes such as 3 and C 6 H 4 (CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ) 2 . CH 3 Si (OCH 3 ) 3 , CH 3 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , CH 3 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , CH 3 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , CH 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , CH 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , (CH 3 ) 2 Si (OCH 3 ) 2 , (CH 3 ) 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 2 , (CH 3 CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 2 , (CH 3 CH 2 ) 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 2 , CH 3 (C 6 H 5 ) Si (OCH 3 ) 2 , CH 3 (C 6 H 5 ) Si (OCH 2 CH 3) 2,
Alkylsilanes such as (C 6 H 5 ) 2 Si (OCH 3 ) 2 and (C 6 H 5 ) 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 2 . CH 2 = CHSi (OCH 3) 3, CH 2 = CHSi (OCH 2 CH 3) 3, CH 2 = CHC 6 H 4 Si (OCH 3) 3, CH 2 = CHC 6 H 4 Si (OCH 2 CH 3) 3 and other vinyl silanes.
H 2 NCH 2 Si (OCH 3 ) 3 , H 2 NCH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , H 2 NCH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , H 2 NCH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , H 2 NCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , H 2 NCH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , H 2 NCH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 CH 2 Aminosilanes such as SiCH 3 (OCH 3 ) 2 .
CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3, CH 3 CH = CHCOOCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3,
CH 3 CH═CHCOOCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , CH 3 CH═CHCOOCH 2 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ,
Acrylic or methacrylic silane such as CH 3 CH = CHCOOCH 2 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 2 CH 3) 2. CF 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , CF 3 CF 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
CF 3 CF 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
Fluorosilane, such CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3. Of course, in the present invention, the hydrolyzable silane represented by the general formula (II) is not limited to the above compound.

本発明において、これらの、一般式(II)で示される加水分解性シランは、単独で、又は複数種類を組み合わせて、環状エーテル基を含有する加水分解性シランと縮合させることができる。また、一般式(II)で示される加水分解性シランのみを縮合させた後に、環状エーテル基を含有する加水分解性シランをさらに縮合させてもよい。一方、前記一般式(II)で示される加水分解性シランとして、アミノシランなどの、エポキシ基と反応性のあるシランを用いる場合、添加量や添加のタイミングなどでゲル化が起こらないように配慮が必要な場合がある。また、アクリルシラン又はメタクリルシランを用いる場合、加水分解による悪影響を及ぼさない範囲で適宜、添加量などの配慮が必要な場合がある。   In the present invention, these hydrolyzable silanes represented by the general formula (II) can be condensed with a hydrolyzable silane containing a cyclic ether group alone or in combination of a plurality of types. Further, after condensing only the hydrolyzable silane represented by the general formula (II), the hydrolyzable silane containing a cyclic ether group may be further condensed. On the other hand, when using a silane reactive with an epoxy group, such as aminosilane, as the hydrolyzable silane represented by the general formula (II), care should be taken so that gelation does not occur depending on the amount added or the timing of addition. May be necessary. In addition, when acrylic silane or methacryl silane is used, it may be necessary to consider the addition amount as appropriate within a range that does not adversely affect hydrolysis.

本発明者らは、上記で説明した反応物[A]を含有する活性エネルギー線硬化型液体組成物をインクジェット記録方法に応用し、その吐出安定性や硬化膜などの評価を行った。その結果、重合速度、硬化膜の架橋度が充分であり、硬化膜のベタつきが少なく、予期しない反応による不溶物の生成も許容範囲内で、pHの変化も少なく保存安定性は良好であった。さらに、記録媒体への密着性も高い性能を示した。すなわち活性エネルギー線硬化型液体組成物として総合的に極めて優れた性能を呈した。   The present inventors applied the active energy ray-curable liquid composition containing the reactant [A] described above to the ink jet recording method, and evaluated its ejection stability and cured film. As a result, the polymerization rate and the degree of crosslinking of the cured film were sufficient, the cured film was less sticky, the formation of insoluble matter due to unexpected reactions was within an acceptable range, the pH change was small and the storage stability was good. . Furthermore, it showed high performance in adhesion to the recording medium. In other words, it exhibited extremely excellent overall performance as an active energy ray-curable liquid composition.

このように優れた性能が発現する理由は明確ではないが、本発明者らは、以下のように推測している。先ず、水溶性であるが、反応物[A]が水酸基を有すること、さらに反応物[A]中のシロキサン骨格が高い親水性を有していることなどが要因ではないかと推測される。また、良好な硬化性については、反応物[A]が持つ下記に挙げるような構造的な特徴などが要因となって発現したのではないかと推測される。先ず、反応物[A]は、カルボニル基と該カルボニル基の炭素原子に隣接した不飽和炭素−炭素結合を有す環状連結基を有している。そして、この構造が重合性を持つことと、さらにそれが多官能にあること、また構造的に架橋密度が上がりやすく緻密な硬化膜になりやすいことなどが要因ではないかと推測される。さらに、安定性については、反応物[A]の内部に比較的安定性に劣る結合様式(例えばアクリル酸エステル基)がないこと、或いは、少ないことなどが要因ではないかと推測される。さらに、記録媒体に対しての密着性に関しては、反応物[A]が有する水酸基、シロキサン骨格が記録媒体に良好なヌレ性を示すことが一因と考えられる。   The reason why such excellent performance is manifested is not clear, but the present inventors presume as follows. First, although it is water-soluble, it is speculated that the reaction product [A] has a hydroxyl group and that the siloxane skeleton in the reaction product [A] has high hydrophilicity. Moreover, it is estimated that about favorable sclerosis | hardenability was expressed on the basis of the structural characteristics etc. which the reaction material [A] has as follows. First, the reactant [A] has a carbonyl group and a cyclic linking group having an unsaturated carbon-carbon bond adjacent to the carbon atom of the carbonyl group. And it is speculated that this structure has polymerizability, that it is polyfunctional, and that the crosslink density tends to increase structurally and that it becomes a dense cured film. Furthermore, regarding the stability, it is presumed that there is no or little bond mode (for example, acrylate group) that is relatively inferior in the reaction product [A]. Furthermore, regarding the adhesiveness to the recording medium, it is considered that the hydroxyl group and siloxane skeleton of the reactant [A] exhibit a good wetting property on the recording medium.

また、本発明の活性エネルギー線硬化型液体組成物は、水を含有して水性組成物として用いてもよい。また、本発明の活性エネルギー線硬化型液体組成物は色材を含んでいてもよい。その場合には本発明にかかる液体組成物はインクとして利用することができる。その場合の構成と用いる色材について述べる。   Moreover, the active energy ray-curable liquid composition of the present invention may contain water and be used as an aqueous composition. Moreover, the active energy ray-curable liquid composition of the present invention may contain a coloring material. In that case, the liquid composition according to the present invention can be used as an ink. The configuration and the color material used in that case will be described.

本発明の活性エネルギー線硬化型液体組成物は、色材を含有するインクに応用することで、活性エネルギー線などの照射によって硬化する、着色された活性エネルギー線硬化型インクとして利用することができる。この場合に用いる色材としては、顔料を水性媒体に均一に分散した顔料分散体を用いることが好ましい。顔料分散体としては、水性グラビアインク、水性の筆記具用の顔料分散体や、従来から知られているインクジェット用インクに用いられる顔料分散体などを全て好適に用いることができる。中でも特にアニオン性基により水性媒体中に顔料が安定に分散した顔料分散体は極めて好適である。   The active energy ray-curable liquid composition of the present invention can be used as a colored active energy ray-curable ink that is cured by irradiation with an active energy ray or the like when applied to an ink containing a coloring material. . As the color material used in this case, it is preferable to use a pigment dispersion in which a pigment is uniformly dispersed in an aqueous medium. As the pigment dispersion, water-based gravure inks, water-based pigment dispersions for writing instruments, pigment dispersions used in conventionally known ink-jet inks, and the like can all be suitably used. Among these, a pigment dispersion in which a pigment is stably dispersed in an aqueous medium by an anionic group is particularly preferable.

アニオン性基により水性媒体中に顔料が安定に分散した顔料分散体としては、下記の刊行物に記載されているようなものを用いることができる。例えば、特開平8−143802号公報、特開平8−209048号公報、特開平10−140065号公報、米国特許第5,837,045号明細書及び米国特許第5,851,280号明細書に開示されている。本発明の液体組成物においては、上記したような種々の顔料分散体をその色材として用いることができる。   As a pigment dispersion in which a pigment is stably dispersed in an aqueous medium by an anionic group, those described in the following publications can be used. For example, in JP-A-8-143802, JP-A-8-209048, JP-A-10-140065, US Pat. No. 5,837,045 and US Pat. No. 5,851,280. It is disclosed. In the liquid composition of the present invention, various pigment dispersions as described above can be used as the coloring material.

また用いる顔料としては、カーボンブラックや有機顔料などが挙げられる。カーボンブラックは、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどが挙げられる。勿論これら以外にも、従来公知のカーボンブラックを用いることができる。また、マグネタイト、フェライトなどの磁性体微粒子やチタンブラックなどを顔料として用いてもよい。   Examples of the pigment used include carbon black and organic pigments. Examples of the carbon black include furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black. Of course, conventionally known carbon black can be used in addition to these. Further, magnetic fine particles such as magnetite and ferrite, titanium black and the like may be used as the pigment.

有機顔料としては例えば以下のものを用いることができる。トルイジンレッド、ハンザイエローなどのアゾ系顔料。フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料。キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系顔料。ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系顔料。イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系顔料。ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジなどのイミダゾロン系顔料。ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系顔料。   As the organic pigment, for example, the following can be used. Azo pigments such as Toluidine Red and Hansa Yellow. Phthalocyanine pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green. Quinacridone pigments such as quinacridone red and quinacridone magenta. Perylene pigments such as perylene red and perylene scarlet. Isoindolinone pigments such as isoindolinone yellow and isoindolinone orange. Imidazolone pigments such as benzimidazolone yellow and benzimidazolone orange. Pilanthrone pigments such as pyranthrone red and pyranthrone orange.

応用可能な有機顔料をカラーインデックス(C.I.)ナンバーで示すと、以下のものを用いることができる。C.I.ピグメントイエロー:12、13、14、17、20、24、55、74、83、86、93、97、98、109、110、117、120、125、128、137、138、139など。また、C.I.ピグメントイエロー:147、148、150、151、153、154、155、166、168、180、185など。C.I.ピグメントオレンジ:16、36、43、51、55、59、61、71など。C.I.ピグメントレッド:9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、175、176、177、180、192、202、209、215、216、217など。また、C.I.ピグメントレッド:220、223、224、226、227、228、238、240、254、255、272など。C.I.ピグメントバイオレット:19、23、29、30、37、40、50など。C.I.ピグメントブルー:15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、60、64など。C.I.ピグメントグリーン:7、36など。C.I.ピグメントブラウン:23、25、26など。勿論、これら以外にも従来公知の各種有機顔料を用いることができる。   When an applicable organic pigment is indicated by a color index (CI) number, the following can be used. C. I. Pigment Yellow: 12, 13, 14, 17, 20, 24, 55, 74, 83, 86, 93, 97, 98, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 137, 138, 139, and the like. In addition, C.I. I. Pigment Yellow: 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 185 and the like. C. I. Pigment Orange: 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, etc. C. I. Pigment Red: 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 175, 176, 177, 180, 192, 202, 209, 215, 216, 217, and the like. In addition, C.I. I. Pigment Red: 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240, 254, 255, 272, and the like. C. I. Pigment violet: 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, and the like. C. I. Pigment Blue: 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64, and the like. C. I. Pigment Green: 7, 36, etc. C. I. Pigment Brown: 23, 25, 26, etc. Of course, in addition to these, various conventionally known organic pigments can be used.

なお、上記した各種顔料を用いる場合には、分散剤を併用してもよい。分散剤は、顔料を水性媒体に安定に分散することができるものであれば特に限定を受けるものではないが、例えばブロックポリマー、ランダムポリマー、グラフトポリマーなどを用いることができる。一例として下記のものが挙げられる。スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、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、又はこれらの塩など。ベンジルメタクリレート−メタクリル酸共重合体、又はこれらの塩などである。   In addition, when using the various pigments described above, a dispersant may be used in combination. The dispersant is not particularly limited as long as it can stably disperse the pigment in the aqueous medium. For example, a block polymer, a random polymer, a graft polymer, and the like can be used. Examples include the following. Styrene-acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid copolymer, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer, or salts thereof. Examples thereof include a benzyl methacrylate-methacrylic acid copolymer or a salt thereof.

また、上記した各種顔料を用いる場合には、顔料粒子の表面にイオン性基を結合させることにより、分散剤を用いることなく媒体に分散することができる、所謂自己分散型顔料を用いることもできる。   In addition, when using the above-described various pigments, so-called self-dispersing pigments that can be dispersed in a medium without using a dispersant by bonding ionic groups to the surface of pigment particles can also be used. .

本発明の活性エネルギー線硬化型液体組成物は色材として、各種染料を用いることもできる。以下に応用可能な染料を、染料カラーインデックス(C.I.)ナンバーで示す。C.I.アシッドイエロー11、17、23、25、29、42、49、61、71など。C.I.ダイレクトイエロー12、24、26、44、86、87、98、100、130、132、142など。C.I.アシッドレッド1、6、8、32、35、37、51、52、80、85、87、92、94、115、180、254、256、289、315、317など。C.I.ダイレクトレッド1、4、13、17、23、28、31、62、79、81、83、89、227、240、242、243など。C.I.アシッドブルー9、22、40、59、93、102、104、113、117、120、167、229、234、254など。C.I.ダイレクトブルー6、22、25、71、78、86、90、106、199など。C.I.ダイレクトブラック:7、19、51、154、174、195など。   The active energy ray-curable liquid composition of the present invention can also use various dyes as a colorant. The applicable dyes are indicated by dye color index (CI) numbers below. C. I. Acid Yellow 11, 17, 23, 25, 29, 42, 49, 61, 71, etc. C. I. Direct yellow 12, 24, 26, 44, 86, 87, 98, 100, 130, 132, 142, etc. C. I. Acid Red 1, 6, 8, 32, 35, 37, 51, 52, 80, 85, 87, 92, 94, 115, 180, 254, 256, 289, 315, 317, etc. C. I. Direct Red 1, 4, 13, 17, 23, 28, 31, 62, 79, 81, 83, 89, 227, 240, 242, 243, etc. C. I. Acid Blue 9, 22, 40, 59, 93, 102, 104, 113, 117, 120, 167, 229, 234, 254, etc. C. I. Direct Blue 6, 22, 25, 71, 78, 86, 90, 106, 199, etc. C. I. Direct black: 7, 19, 51, 154, 174, 195, etc.

本発明の活性エネルギー線硬化型液体組成物は、前記したような色材を含有することなく、言うなれば「透明なインク」の形態として用いることもできる。この場合には、色材を含有しないので実質的に無色透明の被膜を得ることができる。このような「透明インク」の用途は、以下のものが挙げられる。例えば、画像記録への種々の適性を記録媒体に付与するためのアンダーコート、又は通常のインクで形成した画像の表面保護、さらには装飾や光沢付与などを目的としたオーバーコートなどの用途に用いることができる。この場合、液体組成物は、酸化防止や退色防止などの用途に応じて、着色を目的としない無色の顔料や微粒子などを分散して含有することもできる。これらを添加することによって、アンダーコート、オーバーコートのいずれにおいても、記録物の画質、堅牢性、施工性(ハンドリング性)などの諸特性を向上することができる。   The active energy ray-curable liquid composition of the present invention can be used in the form of a “transparent ink” without containing the colorant as described above. In this case, since a color material is not contained, a substantially colorless and transparent film can be obtained. Examples of the use of such “transparent ink” include the following. For example, it is used for applications such as an undercoat for imparting various aptitudes to image recording to a recording medium, or an overcoat for the purpose of protecting the surface of an image formed with ordinary ink, and further providing decoration and gloss. be able to. In this case, the liquid composition can also contain a dispersion of colorless pigments or fine particles that are not intended for coloring, depending on applications such as oxidation prevention and fading prevention. By adding these, it is possible to improve various properties such as image quality, fastness and workability (handling property) of the recorded matter in both the undercoat and the overcoat.

本発明の液体組成物は、一般的に広く知られている技術である反応性希釈剤を含んでいてもよい。代表例を挙げると、アクリロイルモルフォリン、N−ビニルピロリドン又はヒドロキシエチルアクリルアミド若しくはメチレンビスアクリルアミドなどのアクリルアミドなどが挙げられる。また、単糖類のモノアクリレート、オリゴエチレンオキシドのモノアクリル酸エステル、及び2塩基酸のモノアクリル酸エステルなども挙げられる。   The liquid composition of the present invention may contain a reactive diluent which is a generally well-known technique. Typical examples include acryloylmorpholine, N-vinylpyrrolidone, acrylamide such as hydroxyethyl acrylamide or methylene bisacrylamide. In addition, monosaccharide monoacrylates, oligoethylene oxide monoacrylates, dibasic acid monoacrylates, and the like are also included.

本発明の液体組成物は、様々な性能の向上を目的とし、本来の特性を損なわない程度に、各種添加剤を含むこともできる。例えば、ある種の有機溶剤はインクに不揮発性を与えること、粘度を調整すること、表面張力を調整すること、記録媒体への濡れ性を与えることなどの目的で添加される。   The liquid composition of the present invention is intended to improve various performances and can contain various additives to the extent that the original properties are not impaired. For example, certain organic solvents are added for the purpose of imparting non-volatility to the ink, adjusting the viscosity, adjusting the surface tension, and imparting wettability to the recording medium.

以下に、本発明に用いることのできる有機溶剤を列挙する。本発明の液体組成物においては、これらの中から任意に選択したものを添加することができる。エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類など。メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノールなどの1価のアルコール類など。   The organic solvents that can be used in the present invention are listed below. In the liquid composition of the present invention, one arbitrarily selected from these can be added. Glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether. Monohydric alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol and pentanol.

本発明の活性エネルギー線硬化型液体組成物は、重合開始剤を含有してもよい。この際に使用する重合開始剤としては、反応性を最大限に発揮するためにも親水性であることが好ましい。   The active energy ray-curable liquid composition of the present invention may contain a polymerization initiator. The polymerization initiator used at this time is preferably hydrophilic in order to maximize the reactivity.

本発明に用いることのできる、親水性の重合開始剤は、活性エネルギー線によってラジカルを生成する化合物であればいずれのものでもよい。本発明においては、下記一般式(イ)、(ハ)〜(ヘ)で表される化合物からなる群より選択される少なくともひとつの化合物を用いることができる。   The hydrophilic polymerization initiator that can be used in the present invention may be any compound that generates radicals by active energy rays. In the present invention, at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following general formulas (A) and (C) to (F) can be used.

Figure 2009102498
上記一般式(イ)中、R5はアルキル基、又はアリール基であり、R6は、アルキルオキシ基、フェニル基、又はOMであり、Mは、水素原子、又はアルカリ金属であり、R7は下記一般式(ロ)で表される基である。
Figure 2009102498
In the general formula (A), R 5 is an alkyl group or an aryl group, R 6 is an alkyloxy group, a phenyl group, or OM, M is a hydrogen atom or an alkali metal, and R 7 Is a group represented by the following general formula (b).

Figure 2009102498
上記一般式(ロ)中、R8は、−[CH2]x2−(x2は0乃至1)、又はフェニレン基であり、m2は0乃至10であり、n2は0乃至1であり、R9は、水素原子、スルホン酸基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、又はこれらの塩である。
Figure 2009102498
In the general formula (b), R 8 is — [CH 2 ] x2 — (x2 is 0 to 1) or a phenylene group, m2 is 0 to 10, n2 is 0 to 1, 9 is a hydrogen atom, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a hydroxyl group, or a salt thereof.

上記一般式(イ)の好ましい具体例としては、下記構造式[B]に示される化合物が挙げられる。

Figure 2009102498
Preferable specific examples of the general formula (A) include compounds represented by the following structural formula [B].
Figure 2009102498

Figure 2009102498
上記一般式(ハ)中、m3は1以上であり、n3は0以上であり、m3+n3は1乃至8である。
Figure 2009102498
In the general formula (C), m3 is 1 or more, n3 is 0 or more, and m3 + n3 is 1 to 8.

上記一般式(ハ)の好ましい具体例としては、下記構造式[C]に示される化合物が挙げられる。

Figure 2009102498
Preferable specific examples of the general formula (c) include compounds represented by the following structural formula [C].
Figure 2009102498

Figure 2009102498
上記一般式(ニ)中、R10及びR11はそれぞれ独立に、水素原子、又はアルキル基であり、m4は5乃至10である。
Figure 2009102498
In the general formula (d), R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, and m4 is 5 to 10.

上記一般式(二)の好ましい具体例としては、下記構造式[D]に示される化合物が挙げられる。

Figure 2009102498
Preferable specific examples of the general formula (2) include compounds represented by the following structural formula [D].
Figure 2009102498

Figure 2009102498
上記一般式(ホ)中、R10及びR11はそれぞれ独立に、水素原子、又はアルキル基であり、R12は、−(CH2)x−(xは0乃至1)、−O−(CH2)y−(yは1乃至2)、又はフェニレン基であり、Mは水素原子、又はアルカリ金属である。
Figure 2009102498
In the general formula (e), R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, and R 12 is — (CH 2 ) x — (x is 0 to 1), —O— ( CH 2 ) y — (y is 1 to 2) or a phenylene group, and M is a hydrogen atom or an alkali metal.

Figure 2009102498
前記一般式(ヘ)中、R10及びR11はそれぞれ独立に、水素原子、又はアルキル基であり、Mは水素原子、又はアルカリ金属である。
Figure 2009102498
In the general formula (f), R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, and M is a hydrogen atom or an alkali metal.

これらの中では、一般式(イ)、(ハ)及び(ニ)で表される化合物を用いることが好ましく、さらには、一般式(イ)及び(ハ)で表される化合物を用いることが特に好ましい。無論、本発明はこれらに限られるものではない。   Among these, it is preferable to use the compounds represented by the general formulas (a), (c) and (d), and it is more preferable to use the compounds represented by the general formulas (a) and (c). Particularly preferred. Of course, the present invention is not limited to these.

また、本発明においては、重合開始剤と増感剤を組み合わせて用いたり、2種類以上の重合開始剤を組み合わせて用いることもできる。2種類以上の重合開始剤を組み合わせて用いることで、1種類の重合開始剤では有効に利用できない波長の光を利用して、更なるラジカルの発生を期待することができる。また、前記したような重合開始剤は、活性エネルギー線として電子線を用いて液体組成物を硬化する電子線硬化法を採用する場合には必ずしも用いる必要はない。   In the present invention, a polymerization initiator and a sensitizer can be used in combination, or two or more kinds of polymerization initiators can be used in combination. By using a combination of two or more polymerization initiators, generation of further radicals can be expected using light having a wavelength that cannot be effectively used with one polymerization initiator. Further, the polymerization initiator as described above is not necessarily used when an electron beam curing method in which a liquid composition is cured using an electron beam as an active energy beam.

本発明の活性エネルギー線硬化型液体組成物は、液体収容部を有するカートリッジ(液体カートリッジ)に収容される液体としても、また、その液体カートリッジの充填用液体としても有効である。また、本発明の活性エネルギー線硬化型液体組成物は、インクジェット記録方式の中でも熱エネルギーの作用によりインクを吐出する方式の記録ヘッド及びインクジェット記録装置における吐出液体として、極めて優れた効果をもたらすものである。   The active energy ray-curable liquid composition of the present invention is effective as a liquid contained in a cartridge (liquid cartridge) having a liquid container, and as a filling liquid for the liquid cartridge. Further, the active energy ray-curable liquid composition of the present invention has an extremely excellent effect as a discharge liquid in a recording head and an ink jet recording apparatus that discharge ink by the action of thermal energy among ink jet recording methods. is there.

以下、本発明にかかる活性エネルギー線硬化型液体組成物のより具体的な実施例及びその比較例を挙げてさらに詳細に説明する。勿論、本発明は下記実施例に限られるものではないことは言うまでもない。   Hereinafter, more specific examples and comparative examples of the active energy ray-curable liquid composition according to the present invention will be described in more detail. Of course, it goes without saying that the present invention is not limited to the following examples.

活性エネルギー線硬化型液体組成物によって形成される膜の、強度及び成膜性、密着性を評価するために、下記のようにして鉛筆硬度試験を行った。先ず、表1に示す各成分を混合して十分に撹拌した後、ポアサイズ1.2ミクロンのフィルタにて加圧濾過を行い、実施例1〜10及び比較例1〜4の液体組成物を調製した。その際に使用した例示化合物1〜5は、以下のように調製したものである。また、使用した比較化合物1〜2の構造は以下に示す通りであり、使用した重合開始剤B、Cの構造は、それぞれ、前記構造式[B]、[C]に示す通りである。なお、特に指定のない限り、各液体組成物又はインク中の成分の量は「質量部」を意味する。また、本発明においては、1画素あたり約5plのドットで600×600dpiのピッチで画像の全てを埋め尽くす記録を100%ベタと呼称する。   In order to evaluate the strength, film formability, and adhesion of the film formed from the active energy ray-curable liquid composition, a pencil hardness test was performed as follows. First, the components shown in Table 1 were mixed and sufficiently stirred, and then pressure filtration was performed with a filter having a pore size of 1.2 microns to prepare liquid compositions of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4. did. Exemplified compounds 1 to 5 used at that time were prepared as follows. Moreover, the structures of the used comparative compounds 1 and 2 are as shown below, and the structures of the polymerization initiators B and C used are as shown in the structural formulas [B] and [C], respectively. Unless otherwise specified, the amount of a component in each liquid composition or ink means “parts by mass”. In the present invention, recording in which all of the image is filled with a pitch of 600 × 600 dpi with about 5 pl dots per pixel is referred to as 100% solid.

[例示化合物1の調製]
環状エーテル基を含有する加水分解性シランとして3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用い、これをイオン交換水を用いて縮合させ、シラン縮合物を作製した。次いで、このシラン縮合物中のエポキシ基に対して0.7当量の割合で、構造式(I−1)で示されるマレイミド誘導体を添加し、ピリジンを触媒として、これらを付加反応させた。その後、得られた反応溶液から、ピリジン、反応溶媒、水を除去することにより例示化合物1を得た。

Figure 2009102498
[Preparation of Exemplified Compound 1]
3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was used as a hydrolyzable silane containing a cyclic ether group, and this was condensed using ion-exchanged water to produce a silane condensate. Subsequently, the maleimide derivative represented by the structural formula (I-1) was added at a ratio of 0.7 equivalent to the epoxy group in the silane condensate, and these were subjected to addition reaction using pyridine as a catalyst. Then, exemplary compound 1 was obtained by removing pyridine, a reaction solvent, and water from the obtained reaction solution.
Figure 2009102498

[例示化合物2の調製]
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランに代えて、エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシランを用いる以外は、例示化合物1と同様にして例示化合物2を得た。
[Preparation of Exemplified Compound 2]
Exemplified Compound 2 was obtained in the same manner as Exemplified Compound 1 except that epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane was used instead of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane.

[例示化合物3の調製]
構造式(I−1)で示されるマレイミド誘導体に代えて、構造式(I−2)で示されるイタコンイミド誘導体を用いる以外は、例示化合物1と同様にして例示化合物3を得た。

Figure 2009102498
[Preparation of Exemplified Compound 3]
Exemplified Compound 3 was obtained in the same manner as Exemplified Compound 1, except that an itacimide derivative represented by Structural Formula (I-2) was used instead of the maleimide derivative represented by Structural Formula (I-1).
Figure 2009102498

[例示化合物4の調製]
環状エーテル基を含有する加水分解性シランとして3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを、前記一般式(II)で示される加水分解性シランとしてC65Si(OCH2CH3)3で示されるフェニルシランを用いた。そして、これらをモル比3:1の割合でイオン交換水を用いて縮合させ、シラン縮合物を作製した。次いで、このシラン縮合物中のエポキシ基に対して0.7当量の割合で、前記構造式(I−1)で示されるマレイミド誘導体を添加し、ピリジンを触媒として、これらを付加反応させた。その後、得られた反応溶液から、ピリジン、反応溶媒、水を除去することにより例示化合物4を得た。
[Preparation of Exemplified Compound 4]
3-glycidoxypropyltrimethoxysilane is shown as the hydrolyzable silane containing a cyclic ether group, and C 6 H 5 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 is shown as the hydrolyzable silane represented by the general formula (II). Phenylsilane was used. These were condensed using ion-exchanged water at a molar ratio of 3: 1 to produce a silane condensate. Next, the maleimide derivative represented by the structural formula (I-1) was added at a ratio of 0.7 equivalent to the epoxy group in the silane condensate, and these were subjected to addition reaction using pyridine as a catalyst. Then, exemplary compound 4 was obtained by removing pyridine, a reaction solvent, and water from the obtained reaction solution.

[例示化合物5の調製]
前記一般式(II)で示される加水分解性シランとして(CH3)2Si(OCH3)2で示されるアルキルシランを用い、これをイオン交換水を用いて縮合させた。次いで、環状エーテル基を含有する加水分解性シランである3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを添加し、さらに縮合反応を進め、アルキルシラン/エポキシシラン縮合物を作製した。次いで、このシラン縮合物中のエポキシ基に対して0.7当量の割合で、前記構造式(I−1)で示されるマレイミド誘導体を添加し、ピリジンを触媒として、これらを付加反応させた。その後、得られた反応溶液から、ピリジン、反応溶媒、水を除去することにより例示化合物5を得た。
[Preparation of Exemplified Compound 5]
As the hydrolyzable silane represented by the general formula (II), an alkylsilane represented by (CH 3 ) 2 Si (OCH 3 ) 2 was used and condensed using ion-exchanged water. Subsequently, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, which is a hydrolyzable silane containing a cyclic ether group, was added, and the condensation reaction was further advanced to produce an alkylsilane / epoxysilane condensate. Next, the maleimide derivative represented by the structural formula (I-1) was added at a ratio of 0.7 equivalent to the epoxy group in the silane condensate, and these were subjected to addition reaction using pyridine as a catalyst. Then, exemplary compound 5 was obtained by removing pyridine, a reaction solvent, and water from the obtained reaction solution.

比較例で使用した比較化合物1、2は以下の通りである。

Figure 2009102498
Comparative compounds 1 and 2 used in the comparative examples are as follows.
Figure 2009102498

Figure 2009102498
Figure 2009102498

Figure 2009102498
Figure 2009102498

Figure 2009102498
Figure 2009102498

表1に示した各液体組成物を用いて、下記のようにして、その強度などを評価した。バーコーターを用いて、市販のPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムに、実施例1〜10及び比較例1〜4の液体組成物を20g/m2となるように付与した。このようにして得られたPETフィルムに、UV照射装置を用いて紫外線を照射し塗工膜を得た。ここで用いたUVランプは、UV硬化性評価装置モデルLH6B(FUSION UV Systems Inc.製)であり、照射位置での強度は1,500mW/cm2である。また、PETフィルムの搬送速度は0.2m/秒であった。このように形成した膜の鉛筆硬度を市販の鉛筆硬度試験機HEIDON−14D(新東化学製)を用いて測定した。測定結果を表2に示す。鉛筆硬度試験はJISに準拠している。 Using each liquid composition shown in Table 1, its strength and the like were evaluated as follows. Using a bar coater, the liquid compositions of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4 were applied to a commercially available PET (polyethylene terephthalate) film so as to be 20 g / m 2 . The PET film thus obtained was irradiated with ultraviolet rays using a UV irradiation apparatus to obtain a coating film. The UV lamp used here is a UV curability evaluation apparatus model LH6B (manufactured by FUSION UV Systems Inc.), and the intensity at the irradiation position is 1,500 mW / cm 2 . Moreover, the conveyance speed of PET film was 0.2 m / sec. The pencil hardness of the film thus formed was measured using a commercially available pencil hardness tester HEIDON-14D (manufactured by Shinto Chemical). The measurement results are shown in Table 2. The pencil hardness test conforms to JIS.

Figure 2009102498
Figure 2009102498

表2の実施例の結果に示されているように、実施例1〜10の液体組成物を用いて形成した各塗工膜において、実用上問題ない鉛筆硬度が得られた。なお、比較例1〜4の各液体組成物を用いて形成した膜は、硬化は進んでいるものの、いずれも、十分にはPETフィルムに定着せず、鉛筆硬度試験機での鉛筆硬度の測定ができなかった。   As shown in the results of the examples in Table 2, in each of the coating films formed using the liquid compositions of Examples 1 to 10, pencil hardness having no practical problem was obtained. In addition, although the film | membrane formed using each liquid composition of Comparative Examples 1-4 was hardened | cured, all were not fully fixed to PET film, but measured the pencil hardness with a pencil hardness tester. I could not.

続いて、色材を含んだインク状態とした場合の液体組成物について、硬化性、吐出安定性、保存安定性の各評価を行った。先ず、シアンの顔料分散体を以下のように調製した。顔料としてC.I.ピグメントブルー15:3を用い、分散剤としてスチレン/アクリル酸/エチルアクリレートのランダムポリマー(平均分子量=3,500、酸価=150)を用いた。そして、これらをビーズミルにて分散し、顔料固形分が10質量%で、顔料(P)とバインダ−(B)の質量比率が、P/B比=3:1であるシアン顔料分散体を得た。次に、得られた顔料分散体を含む表3に示す成分を混合して十分撹拌した後、ポアサイズ0.50μmのフィルタを用いて加圧濾過を行い、実施例11〜20、並びに、比較例5〜6の各シアンインクを調製した。なお、インクのpHは最終的に8.5となるように0.1規定の水酸化ナトリウム水溶液を用いて調整した。また、比較例5〜6には、上記で用いたのと同じ比較化合物1及び2を用いた。   Subsequently, each evaluation of curability, ejection stability, and storage stability was performed on the liquid composition in the ink state containing the coloring material. First, a cyan pigment dispersion was prepared as follows. As a pigment, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 was used, and a random polymer of styrene / acrylic acid / ethyl acrylate (average molecular weight = 3,500, acid value = 150) was used as a dispersant. And these are disperse | distributed by a bead mill, The pigment solid content is 10 mass%, The mass ratio of pigment (P) and binder (B) is P / B ratio = 3: 1, The cyan pigment dispersion which is 3: 1 is obtained. It was. Next, the components shown in Table 3 including the obtained pigment dispersion were mixed and sufficiently stirred, and then pressure filtration was performed using a filter having a pore size of 0.50 μm. Examples 11 to 20 and Comparative Examples 5 to 6 cyan inks were prepared. The pH of the ink was adjusted using a 0.1 N aqueous sodium hydroxide solution so that the pH was finally 8.5. In Comparative Examples 5 to 6, the same comparative compounds 1 and 2 as used above were used.

Figure 2009102498
Figure 2009102498

前記のように調製した実施例及び比較例の各シアンインクの評価を下記の要領で行った。先ず、画像形成装置として、記録信号に応じた熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐出するオンデマンド型インクジェット記録装置PIXUS550i(キヤノン製)を用意した。そして、該装置に、活性エネルギー線の照射が可能なように改造を施し、これを試験に使用した。具体的には、記録ヘッド部に隣接する部分に、マイクロ波を用いて外部から無電極で水銀灯を励起するUVランプを搭載した。UVランプはDバルブを用いたが、照射位置での強度は1,500mW/cm2であった。このインクジェット記録装置を用いて、下記(1)から(3)に記載する評価方法及び評価基準にしたがって評価した。 The cyan inks of Examples and Comparative Examples prepared as described above were evaluated in the following manner. First, as an image forming apparatus, an on-demand type ink jet recording apparatus PIXUS550i (manufactured by Canon) that discharges ink by applying thermal energy according to a recording signal to the ink was prepared. The apparatus was modified so that it could be irradiated with active energy rays and used for the test. Specifically, a UV lamp that excites a mercury lamp with no electrode from the outside using a microwave is mounted on a portion adjacent to the recording head portion. The UV lamp used a D bulb, but the intensity at the irradiation position was 1,500 mW / cm 2 . Using this ink jet recording apparatus, evaluation was performed according to the evaluation methods and evaluation criteria described in (1) to (3) below.

(1)インク硬化性能
(1)−1:定着性
実施例11〜20、並びに、比較例5〜6のそれぞれのシアンインク、及び前記の改造したインクジェット記録装置を用いて、オフセット記録用紙OK金藤(三菱製紙製)に100%ベタの画像を形成した。先述の液体組成物を付与した場合と同程度の照射条件で、インクジェット記録と平行する形で紫外線を照射し塗工膜(画像)を得た。そして、塗工膜形成の10秒後に、前記記録媒体にシルボン紙を載せ、記録面に40g/cm2の荷重を載せた状態でシルボン紙を引っ張った。その結果、記録媒体の非記録部(白地部)及びシルボン紙に、記録部の擦れによって汚れが生じるか否かを目視で観察して定着性の評価を行った。定着性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表4に示す。
A:擦れによる部分が見られない。
B:擦れによる汚れ部分が殆ど見られない。
C:擦れによる汚れ部分が目立つ。
(1) Ink curing performance (1) -1: Fixability Offset recording paper OK Kanto using each of the cyan inks of Examples 11 to 20 and Comparative Examples 5 to 6 and the modified ink jet recording apparatus. A 100% solid image was formed on (Mitsubishi Paper). Under the same irradiation conditions as when the above-mentioned liquid composition was applied, ultraviolet rays were irradiated in a form parallel to the ink jet recording to obtain a coating film (image). Then, 10 seconds after the formation of the coating film, the Sylbon paper was placed on the recording medium, and the Sylbon paper was pulled with a load of 40 g / cm 2 placed on the recording surface. As a result, the fixing property was evaluated by visually observing whether or not the non-recording part (white background part) and the Sylbon paper of the recording medium were stained by rubbing of the recording part. The evaluation criteria for fixability are as follows. The evaluation results are shown in Table 4.
A: The part by rubbing is not seen.
B: Almost no dirt due to rubbing is observed.
C: Dirt due to rubbing is conspicuous.

(1)−2:耐マーカー性
実施例11〜20、並びに、比較例5〜6のそれぞれのシアンインク、及び前記の改造したインクジェット記録装置を用いて、上記と同様の条件でもってPPC用紙(キヤノン製)に12ポイントの文字を記録した。そして、記録1分後に、蛍光ペンスポットライターイエロー(パイロット製)を用いて、文字部を通常の筆圧で1度マーク(上書き)し、文字の乱れの有無を目視で観察して耐マーカー性の評価を行った。耐マーカー性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表4に示す。
A:マーカーによる文字の乱れが生じない。
B:マーカーによる文字の乱れがわずかに生じる。
C:マーカーによる文字の乱れが著しく生じる。
(1) -2: Marker resistance Using the cyan inks of Examples 11 to 20 and Comparative Examples 5 to 6, and the modified ink jet recording apparatus, PPC paper ( 12 point characters were recorded on Canon). After 1 minute of recording, the highlighter spotlight yellow (manufactured by Pilot) is used to mark (overwrite) the character part once with normal writing pressure, and the presence or absence of character disturbance is visually observed to make the marker resistant. Was evaluated. The evaluation criteria for marker resistance are as follows. The evaluation results are shown in Table 4.
A: Character disturbance due to the marker does not occur.
B: Character disturbance due to the marker occurs slightly.
C: Character disturbance due to the marker is remarkably generated.

(2)吐出安定性
実施例11〜20、並びに、比較例5〜6のそれぞれのシアンインク、及び前記の改造したインクジェット記録装置を用いて、上記と同様の条件でもってPPC用紙(キヤノン製)に横罫線を連続して記録した。その後、罫線の太さ、ドットの着弾位置を目視で観察して、吐出安定性の評価を行った。吐出安定性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表4に示す。
A:線の太さに変化がなく、着弾位置のずれもない。
B:多少の太りがある。
C:線の細りがあり、着弾位置のずれも多少見られる。
(2) Discharge stability Using the cyan inks of Examples 11 to 20 and Comparative Examples 5 to 6 and the modified inkjet recording apparatus, PPC paper (manufactured by Canon) under the same conditions as described above. A horizontal ruled line was recorded continuously. Thereafter, the thickness of the ruled line and the landing position of the dots were visually observed to evaluate the ejection stability. The evaluation criteria for ejection stability are as follows. The evaluation results are shown in Table 4.
A: There is no change in the thickness of the line, and there is no shift in the landing position.
B: There is some fatness.
C: There is a thin line, and there is a slight shift in the landing position.

(3)保存安定性
実施例11〜20、並びに、比較例5〜6のそれぞれのシアンインクを、テフロン(登録商標)容器に入れ、密封した。これを、暗所60℃のオーブン中で1ヶ月保存し、保存前後の顔料の平均粒子径を比較して、保存安定性の評価を行った。保存安定性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表4に示す。
A:平均粒子径の変化が保存前後で±10%以内である。
B:平均粒子径の変化が保存前後で±10%を超えて±15%以内である。
C:平均粒子径の変化が保存前後で±15%を超える。
(3) Storage stability The cyan inks of Examples 11 to 20 and Comparative Examples 5 to 6 were placed in a Teflon (registered trademark) container and sealed. This was stored in an oven at 60 ° C. in a dark place for 1 month, and the storage stability was evaluated by comparing the average particle diameters of the pigments before and after storage. The evaluation criteria for storage stability are as follows. The evaluation results are shown in Table 4.
A: Change in average particle diameter is within ± 10% before and after storage.
B: The change of the average particle diameter is more than ± 10% and within ± 15% before and after storage.
C: Change in average particle diameter exceeds ± 15% before and after storage.

Figure 2009102498
Figure 2009102498

表4に示されているように、実施例11〜20の液体組成物で形成した各塗工膜(画像)及び液体組成物において、優れた定着性、耐マーカー性、吐出安定性、保存安定性が得られた。なお比較例5〜6の各液体組成物を用いた場合には、部分的にではあるが吐出時の着弾位置のずれや、保存後分散性に大きな変化が見られるものがあった。   As shown in Table 4, in each coating film (image) and liquid composition formed with the liquid compositions of Examples 11 to 20, excellent fixability, marker resistance, ejection stability, and storage stability Sex was obtained. When each of the liquid compositions of Comparative Examples 5 to 6 was used, there was a partial change in landing position at the time of ejection and a large change in dispersibility after storage.

次に、実施例14に用いたシアン顔料分散体を調製するのと同様にして、下記のごとくイエロー顔料分散体及びマゼンタ顔料分散体を調製した。   Next, a yellow pigment dispersion and a magenta pigment dispersion were prepared as described below in the same manner as the cyan pigment dispersion used in Example 14.

顔料としてC.I.ピグメントイエロー13を用いたこと以外は、シアン顔料分散体を調製するのと同様にして、顔料固形分10質量%、P/B比=3:1、平均粒子径130nmのイエロー顔料分散体を調製した。   As a pigment, C.I. I. A yellow pigment dispersion having a pigment solid content of 10% by mass, a P / B ratio of 3: 1, and an average particle size of 130 nm was prepared in the same manner as the preparation of the cyan pigment dispersion except that CI Pigment Yellow 13 was used. did.

顔料としてC.I.ピグメントレッド122を用いたこと以外は、シアン顔料分散体を調製するのと同様にして、顔料固形分10質量%、P/B比=3:1、平均粒子径125nmのマゼンタ顔料分散体を調製した。   As a pigment, C.I. I. A magenta pigment dispersion having a pigment solid content of 10% by mass, a P / B ratio of 3: 1, and an average particle diameter of 125 nm was prepared in the same manner as the preparation of the cyan pigment dispersion except that CI Pigment Red 122 was used. did.

次に各々の顔料分散体を用い、上記シアンインクと同様の工程でもってイエローインク、及びマゼンタインクを調製した。   Next, using each pigment dispersion, yellow ink and magenta ink were prepared in the same process as the cyan ink.

上記で得られたイエローインク及びマゼンタインクに加えて、実施例14のシアンインクを組み合わせて、3色のインクからなる実施例14’のインクセットとした。このインクセットの中の2色のインクを用いて、実施例14で用いたものと同じインクジェット記録装置を用い、オフセット記録用紙OK金藤(三菱製紙製)に画像を記録した。具体的には、イエロー及びマゼンタの100%ベタ記録、並びに、イエローとマゼンタを1画素おきに交互に50%ずつ印字し結果的に100%ベタ記録した画像(2次色レッド)を記録した。このように形成した画像の、イエロー、マゼンタ、及びレッドの部分について、実施例14と同様の方法及び評価基準で定着性の評価を行った(それぞれ実施例14Y、14M、及び14Rとした)。また、実施例14Yのイエローインク及び実施例14Mのマゼンタインクについて、実施例14と同様の方法及び評価基準で吐出安定性及び保存安定性の評価を行った。評価結果を表5に示す。   In addition to the yellow ink and magenta ink obtained above, the cyan ink of Example 14 was combined to form an ink set of Example 14 'consisting of three colors of ink. An image was recorded on offset recording paper OK Kanto (manufactured by Mitsubishi Paper Industries) using the same ink jet recording apparatus as that used in Example 14 using the two colors of ink in this ink set. Specifically, 100% solid recording of yellow and magenta, and an image (secondary color red) in which yellow and magenta were alternately printed by 50% every other pixel and consequently 100% solid recording was recorded. The yellow, magenta, and red portions of the image formed in this way were evaluated for fixability by the same method and evaluation criteria as in Example 14 (respectively, Examples 14Y, 14M, and 14R). In addition, the yellow ink of Example 14Y and the magenta ink of Example 14M were evaluated for ejection stability and storage stability by the same method and evaluation criteria as in Example 14. The evaluation results are shown in Table 5.

Figure 2009102498
Figure 2009102498

表5に示されているように、実施例14’のインクセットにおいて実用上問題ない定着性が、また実施例14Y及び実施例14Mについては実用上問題ない吐出安定性、保存安定性が得られた。   As shown in Table 5, the fixing property having no practical problem in the ink set of Example 14 ′ was obtained, and the ejection stability and the storage stability having no practical problem were obtained in Examples 14Y and 14M. It was.

以上説明したように、本発明によれば、活性エネルギー線による硬化性が良好であり、かつ色材を含有したインク形態とした場合においても、実用的な硬化性能が得られる。さらに、インクジェット記録形成方法などの画像形成に用いた場合に、画像の定着性及び耐マーカー性、吐出安定性及び保存安定性に優れるインクや液体組成物を提供することができる。なお、上記した実施例は、本発明の基本的構成を説明するために挙げたものであり、例えば、色材として染料を用いても、上記実施例と同様の性能の液体組成物を提供することができることは言うまでもない。   As described above, according to the present invention, practical curing performance can be obtained even when the curability by active energy rays is good and the ink form contains a coloring material. Furthermore, when used for image formation such as an inkjet recording formation method, an ink or a liquid composition excellent in image fixing property, marker resistance, ejection stability and storage stability can be provided. In addition, the above-described example is given for explaining the basic configuration of the present invention. For example, even when a dye is used as a coloring material, a liquid composition having the same performance as the above-described example is provided. It goes without saying that it can be done.

Claims (6)

少なくとも、環状エーテル基を含有する加水分解性シランの縮合物に、下記一般式(I)で示される化合物を付加させてなる反応物を含んでなることを特徴とする活性エネルギー線硬化型液体組成物。
Figure 2009102498
(上記式(I)において、R1は置換基を含んでいてもよい2価の有機基を表し、R2は少なくとも一方のカルボニル炭素に隣接した炭素原子が炭素−炭素二重結合を有している、置換基を有していてもよい2価の有機基を表す。)
An active energy ray-curable liquid composition comprising a reaction product obtained by adding a compound represented by the following general formula (I) to a condensate of a hydrolyzable silane containing a cyclic ether group: object.
Figure 2009102498
(In the above formula (I), R 1 represents a divalent organic group which may contain a substituent, and R 2 has at least one carbon atom adjacent to the carbonyl carbon having a carbon-carbon double bond. Represents a divalent organic group which may have a substituent.
(1)環状エーテル基を含有する加水分解性シランと、(2)下記一般式(II)で示される加水分解性シランとの縮合物に、下記一般式(I)で示される化合物を付加させてなる反応物を少なくとも含んでなることを特徴とする活性エネルギー線硬化型液体組成物。
Figure 2009102498
(上記式(I)において、R1は置換基を含んでいてもよい2価の有機基を表し、R2は少なくとも一方のカルボニル炭素に隣接した炭素原子が炭素−炭素二重結合を有している、置換基を有していてもよい2価の有機基を表す。)
Figure 2009102498
(上記式(II)において、R3は環状エーテル基を含有しない非加水分解性の有機残基を表し、R4は加水分解性の有機残基を表し、nは0乃至3のいずれかを表す。)
(1) A compound represented by the following general formula (I) is added to a condensate of a hydrolyzable silane containing a cyclic ether group and (2) a hydrolyzable silane represented by the following general formula (II). An active energy ray-curable liquid composition comprising at least a reaction product comprising:
Figure 2009102498
(In the above formula (I), R 1 represents a divalent organic group which may contain a substituent, and R 2 has at least one carbon atom adjacent to the carbonyl carbon having a carbon-carbon double bond. Represents a divalent organic group which may have a substituent.
Figure 2009102498
(In the above formula (II), R 3 represents a non-hydrolyzable organic residue containing no cyclic ether group, R 4 represents a hydrolyzable organic residue, and n represents any of 0 to 3) To express.)
前記一般式(I)中のR2が、下記構造式(III)、(IV)、(V)のいずれかで表される構造である請求項1又は2に記載の活性エネルギー線硬化型液体組成物。
Figure 2009102498
The active energy ray-curable liquid according to claim 1 or 2, wherein R 2 in the general formula (I) is a structure represented by any one of the following structural formulas (III), (IV), and (V). Composition.
Figure 2009102498
環状エーテル基を含有する加水分解性シランの縮合物に前記一般式(I)で示される化合物を付加させてなる反応物の水溶性が、25℃・1気圧下の純水に対し1質量%以上溶解するものである請求項1又は3に記載の活性エネルギー線硬化型液体組成物。   The water solubility of the reaction product obtained by adding the compound represented by the general formula (I) to the condensate of hydrolyzable silane containing a cyclic ether group is 1% by mass with respect to pure water at 25 ° C. and 1 atm. The active energy ray-curable liquid composition according to claim 1 or 3, which is dissolved as described above. (1)環状エーテル基を含有する加水分解性シランと(2)前記一般式(II)で示される加水分解性シランとの縮合物に前記一般式(I)で示される化合物を付加させてなる反応物の水溶性が、25℃・1気圧下の純水に対し1質量%以上溶解するものである請求項2又は3に記載の活性エネルギー線硬化型液体組成物。   (1) A compound represented by general formula (I) is added to a condensate of hydrolyzable silane containing a cyclic ether group and (2) hydrolyzable silane represented by general formula (II). The active energy ray-curable liquid composition according to claim 2 or 3, wherein the water solubility of the reaction product is 1% by mass or more with respect to pure water at 25 ° C and 1 atm. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型液体組成物のうちいずれかを少なくとも収容してなる液体収容部を具備することを特徴とする液体カートリッジ。   A liquid cartridge comprising a liquid storage unit that stores at least one of the active energy ray-curable liquid compositions according to claim 1.
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