JP2022031008A - Ink film forming original plate - Google Patents

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JP2022031008A JP2020135374A JP2020135374A JP2022031008A JP 2022031008 A JP2022031008 A JP 2022031008A JP 2020135374 A JP2020135374 A JP 2020135374A JP 2020135374 A JP2020135374 A JP 2020135374A JP 2022031008 A JP2022031008 A JP 2022031008A
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健悟 生田
Kengo Ikeda
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Abstract

To provide an ink film forming original plate that can achieve both durability and rewrite responsiveness of a printing plate, is excellent in contract between a water repelling part and a hydrophilic part, and can be rapidly rewritten.SOLUTION: An ink film forming original plate comprises a substrate and a surface layer provided on the substrate, in which the surface layer contains an inorganic filler surface modified with a stimulation responsive compound that has hydrophilicity with water reversibly changing responding to an external stimulation.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、インク膜形成用原版に関する。 The present invention relates to an original plate for forming an ink film.

代表的な平版印刷の1つに、オフセット印刷がある。オフセット印刷は、親水部と疎水部とを平版表面上に設け、親水部を水で湿らし、水と混和しないインクを平版表面上に塗布することで、疎水部のインクを用紙などへ転写する。 Offset printing is one of the typical lithographic printing. In offset printing, a hydrophilic part and a hydrophobic part are provided on the surface of a lithographic plate, the hydrophilic part is moistened with water, and ink that is immiscible with water is applied on the surface of the lithographic plate to transfer the ink of the hydrophobic part to paper or the like. ..

これまでのオフセット印刷は、インク膜形成用原版(刷版)としてPS(Presensitized Plate)版を使用する。この刷版は、たとえば紫外線などの刺激を用いて撥水性と親水性との差を生み、その差に基づいて版を作製する。これまでの刷版作製では、最初に1つの刺激で撥水性と親水性の差を生むことができても、刺激が1つしかないため、撥水性と親水性との差を戻すことができない。その結果、PS版は異なる画像を印刷するたびに、新しい版を作製している。このことは、平版作製の度に時間のロスが発生したりコストが増大したりするという問題があり、また、新しい版を作るたびに古い版を廃棄するという環境面からの短所も有していた。 In the offset printing so far, a PS (Presented Plate) plate is used as an original plate (printing plate) for forming an ink film. This printing plate makes a difference between water repellency and hydrophilicity by using a stimulus such as ultraviolet rays, and a plate is produced based on the difference. In conventional printing plate production, even if one stimulus can produce a difference between water repellency and hydrophilicity at first, the difference between water repellency and hydrophilicity cannot be restored because there is only one stimulus. .. As a result, the PS plate creates a new plate each time a different image is printed. This has the problem that time is lost and the cost increases every time a planographic plate is made, and it also has an environmental disadvantage that the old plate is discarded every time a new plate is made. rice field.

このような短所を克服するために、従来、2つの刺激により、刷版の書き換えを行う技術が提案されている。たとえば、特許文献1では、単一材料からなるインク膜用表面を有する第一および第二ブランケットを用いるパターン膜形成方法が提案されている。 In order to overcome such a disadvantage, a technique of rewriting a printing plate by two stimuli has been conventionally proposed. For example, Patent Document 1 proposes a pattern film forming method using first and second blankets having an ink film surface made of a single material.

一方、特許文献2では、刷版の耐久性を向上させるため、外部刺激に応答して水との親和性が可逆的に変化する刺激応答性化合物と樹脂とを含む表面層を有するインク膜形成用原版も提案されている。 On the other hand, in Patent Document 2, in order to improve the durability of the printing plate, an ink film having a surface layer containing a stimulus-responsive compound and a resin whose affinity with water changes reversibly in response to an external stimulus is formed. An original version has also been proposed.

特開2016-175192号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-175192 特開2019-119057号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-11905

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、刷版の書き換えは可能となるが、刷版表面が単一材料からなるため、刷版の耐久性が劣るという問題を有していた。 However, in the technique described in Patent Document 1, although the printing plate can be rewritten, there is a problem that the durability of the printing plate is inferior because the surface of the printing plate is made of a single material.

また、特許文献2に記載の技術では、刷版の耐久性は改善するが、樹脂が比較的多く含有されているため刺激応答性化合物の構造変換が起こりにくく、高い応答性が得られにくいという問題を有していた。また、特許文献1、2のいずれの技術においても撥水性部分と親水性部分のコントラストが十分につけられず、印刷物の地汚れを引き起こしてしまう場合があった。 Further, in the technique described in Patent Document 2, the durability of the printing plate is improved, but since the resin is contained in a relatively large amount, the structural conversion of the stimulus-responsive compound is unlikely to occur, and it is difficult to obtain high responsiveness. Had a problem. Further, in any of the techniques of Patent Documents 1 and 2, the contrast between the water-repellent portion and the hydrophilic portion cannot be sufficiently obtained, which may cause background stains on the printed matter.

そこで、本発明は、刷版の耐久性と書き換え応答性を両立することができ、撥水性部分と親水性部分とのコントラストに優れ、迅速に書き換え可能なインク膜形成用原版を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an original plate for forming an ink film, which can achieve both durability and rewrite responsiveness of a printing plate, has excellent contrast between a water-repellent portion and a hydrophilic portion, and can be quickly rewritten. The purpose.

本発明者らは鋭意研究を積み重ねた。その結果、外部刺激に応答して水との親和性が可
逆的に変化する刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーを含む表面層を有するインク膜形成用原版により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
The present inventors have accumulated extensive research. As a result, it was found that the above problem can be solved by an ink film forming original plate having a surface layer containing an inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound whose affinity with water changes reversibly in response to an external stimulus. , The present invention has been completed.

すなわち本発明は、基板と、前記基板上に設けられた表面層と、を有し、前記表面層は、外部刺激に応答して水との親和性が可逆的に変化する刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーを含む、インク膜形成用原版である。 That is, the present invention has a substrate and a surface layer provided on the substrate, and the surface layer is made of a stimulus-responsive compound whose affinity with water changes reversibly in response to an external stimulus. An original plate for forming an ink film, which contains a surface-modified inorganic filler.

本発明によれば、刷版の耐久性と書き換え応答性を両立することができ、撥水性部分と親水性部分とのコントラストに優れ、迅速に書き換え可能なインク膜形成用原版が提供されうる。 According to the present invention, it is possible to provide an ink film forming original plate which can achieve both durability and rewrite responsiveness of a printing plate, has excellent contrast between a water-repellent portion and a hydrophilic portion, and can be quickly rewritten.

(A)は、従来技術の「単一材料」からなる表面を有する原版を模式的に表した断面図である。(B)は、従来技術の刺激応答性化合物と樹脂とを含む表面層を有する原版を模式的に表した断面図である。(C)は、本発明の外部刺激に応答して水との親和性が可逆的に変化する刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーを含む原版を模式的に表した断面図である。(A) is a cross-sectional view schematically showing an original plate having a surface made of a "single material" of the prior art. (B) is a cross-sectional view schematically showing an original plate having a surface layer containing a stimulus-responsive compound and a resin of the prior art. (C) is a cross-sectional view schematically showing an original plate containing an inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound whose affinity with water changes reversibly in response to an external stimulus of the present invention. 刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーにおいて、外部刺激による水との親和性の可逆的な変化の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of the reversible change of the affinity with water by an external stimulus in the inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound. 本発明の一実施形態に係るパターン膜形成装置を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the pattern film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 評価に使用した画像パターンを示す図である。It is a figure which shows the image pattern used for evaluation. 評価に使用した細線の交点を示す図である。It is a figure which shows the intersection of the thin lines used for evaluation.

本発明は、基板と、前記基板上に設けられた表面層と、を有し、前記表面層は、外部刺激に応答して水との親和性が可逆的に変化する刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーを含む、インク膜形成用原版である。当該構成を有するインク膜形成用原版は、刷版の耐久性と書き換え応答性を両立することができ、撥水性部分と親水性部分とのコントラストに優れ、迅速に書き換えが可能である。なお、本発明のインク膜形成用原版を、以下、「印刷原版」または「原版」とも称する。 The present invention has a substrate and a surface layer provided on the substrate, and the surface layer is surfaced with a stimulus-responsive compound whose affinity with water changes reversibly in response to an external stimulus. An original plate for forming an ink film containing a modified inorganic filler. The ink film forming original plate having this structure can achieve both durability and rewrite responsiveness of the printing plate, has excellent contrast between the water-repellent portion and the hydrophilic portion, and can be rewritten quickly. The original plate for forming an ink film of the present invention is also hereinafter referred to as a "printing original plate" or an "original plate".

なぜ、本発明の原版により上記効果が得られるのか、詳細は不明であるが、下記のようなメカニズムが考えられる。なお、下記のメカニズムは推測によるものであり、本発明は下記メカニズムに何ら制限されるものではない。 The reason why the above effect is obtained by the original version of the present invention is unknown, but the following mechanism can be considered. The following mechanism is speculative, and the present invention is not limited to the following mechanism.

図1(A)は、単一材料からなる表面を有する原版を模式的に表した断面図である。上述の特許文献1に記載の技術のように、図1(A)のような単一材料からなる表面を有する原版を用いる場合、書き換えと画出しとを繰り返すと、単一材料の劣化により原版の表面が損傷しもろくなって、細線の再現性が悪くなるという、原版の耐久性に問題があることが判明した。 FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing an original plate having a surface made of a single material. When using an original plate having a surface made of a single material as shown in FIG. 1 (A) as in the technique described in Patent Document 1, if rewriting and drawing are repeated, the deterioration of the single material causes. It turned out that there was a problem with the durability of the original plate, in which the surface of the original plate was damaged and became brittle, and the reproducibility of fine lines deteriorated.

図1(B)は、刺激応答性化合物と樹脂とを含む表面層を有する原版を模式的に表した断面図である。上述の特許文献2に記載の技術のように、図1(B)のような刺激応答性化合物と樹脂とを含む表面層を有する原版を用いる場合、耐久性は改善される反面、親水性/撥水性制御の応答性が不十分になるという問題が生じ、原版の耐久性と刺激応答性とはトレードオフの関係にあることが判明した。すなわち、樹脂が比較的多く含有されているため、刷版の耐久性は向上する一方で、刺激応答性化合物が樹脂に埋もれてしまい構造変換が起こりにくくなり、応答性が低下してしまっていた。一方で、パターンの書き換えを繰り返しても、小さい文字や細かい画像を鮮明に再現性よく印刷できるという耐久性に関しても、さらなる改善が求められている。 FIG. 1B is a cross-sectional view schematically showing an original plate having a surface layer containing a stimulus-responsive compound and a resin. When an original plate having a surface layer containing a stimulus-responsive compound and a resin as shown in FIG. 1 (B) is used as in the technique described in Patent Document 2 described above, durability is improved, but hydrophilicity / hydrophilicity / There was a problem that the responsiveness of the water repellency control became insufficient, and it was found that there was a trade-off relationship between the durability of the original plate and the stimulus responsiveness. That is, since the resin is contained in a relatively large amount, the durability of the printing plate is improved, but the stimulus-responsive compound is buried in the resin, which makes it difficult for structural conversion to occur and the responsiveness is lowered. .. On the other hand, further improvement is required in terms of durability, which enables clear and reproducible printing of small characters and fine images even if the pattern is repeatedly rewritten.

また、上記特許文献1、2のいずれの技術においても、刺激応答性化合物による水との親和性の制御のみでは、原版の表面の水との親和性の十分な制御が難しく、撥水性部分と親水性部分のコントラストが十分つけられず、印刷物において地汚れを引き起こしてしまう場合があった。 Further, in any of the techniques of Patent Documents 1 and 2, it is difficult to sufficiently control the affinity of the surface of the original plate with water only by controlling the affinity with water by the stimulus-responsive compound. In some cases, the contrast of the hydrophilic portion was not sufficiently obtained, which caused background stains in the printed matter.

これに対して、本発明の原版は、外部刺激に応答して水との親和性が可逆的に変化する刺激応答性化合物により表面処理された無機フィラーを含む表面層を有する。刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーは、無機フィラーの表面の濡れ性を可逆的に変化させることができる。例えば、刺激応答性化合物として、光応答性化合物を用いた場合の変化の概要を図2に示す。図2に示すように、紫外/可視光照射により、刺激応答性化合物が光異性化を起こし、双極性モーメントが変わり、無機フィラーの表面の濡れ性が変化する。特に刺激応答性化合物が親水性基を有すると、濡れ性の変化はより大きくなる。この濡れ性の変化により、無機フィラーの表面の撥水性、親水性を可逆的に変えることができる。本発明においては、刺激応答性化合物が無機フィラーに固定化されることから、上記特許文献2に記載の技術のように樹脂に埋もれてしまうことがなく、刺激応答性化合物の構造変換の自由度がより高くなる。このように、構造変換がよりフレキシブルに、高い自由度で生じることにより、画像パターンの書き換えの際の応答性が向上しうる。したがって、外部刺激を付与することにより、より迅速に版の書き換えを行うことができる。 On the other hand, the original plate of the present invention has a surface layer containing an inorganic filler surface-treated with a stimulus-responsive compound whose affinity with water changes reversibly in response to an external stimulus. The inorganic filler surface-modified with the stimulus-responsive compound can reversibly change the wettability of the surface of the inorganic filler. For example, FIG. 2 shows an outline of changes when a photoresponsive compound is used as the stimulus-responsive compound. As shown in FIG. 2, UV / visible light irradiation causes the stimulus-responsive compound to undergo photoisomerization, the bipolar moment changes, and the wettability of the surface of the inorganic filler changes. Especially when the stimulus-responsive compound has a hydrophilic group, the change in wettability becomes larger. By this change in wettability, the water repellency and hydrophilicity of the surface of the inorganic filler can be reversibly changed. In the present invention, since the stimulus-responsive compound is immobilized on the inorganic filler, it is not buried in the resin as in the technique described in Patent Document 2, and the degree of freedom of structural conversion of the stimulus-responsive compound is high. Will be higher. As described above, the structural conversion occurs more flexibly and with a high degree of freedom, so that the responsiveness at the time of rewriting the image pattern can be improved. Therefore, by applying an external stimulus, the plate can be rewritten more quickly.

図1(C)は、本発明の外部刺激に応答して水との親和性が可逆的に変化する刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーを含む原版を模式的に表した断面図である。図1(C)に示すように、本発明のインク膜形成用原版では、微視的に見ると、刷版表面に無機フィラーによる凹凸(粗さ)を有する。外部刺激による刺激応答性化合物の水との親和性の制御の際に、この微細な凹凸(粗さ)が砂目のように水を保つ役割をする。また、無機フィラーを用いることで表面層の比表面積が大きくなることから、原版の表面積が大きくなり、刺激応答性化合物の濡れ性の制御の効果を大きくすることができる。その結果、原版の表面の撥水性/親水性のコントラストを十分につけることができる。 FIG. 1C is a cross-sectional view schematically showing an original plate containing an inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound whose affinity with water changes reversibly in response to an external stimulus of the present invention. be. As shown in FIG. 1 (C), the original plate for forming an ink film of the present invention has irregularities (roughness) due to an inorganic filler on the surface of the printing plate when viewed microscopically. When controlling the affinity of the stimulus-responsive compound with water by an external stimulus, this fine unevenness (roughness) plays a role of keeping water like grain. Further, since the specific surface area of the surface layer is increased by using the inorganic filler, the surface area of the original plate is increased, and the effect of controlling the wettability of the stimulus-responsive compound can be enhanced. As a result, the water-repellent / hydrophilic contrast on the surface of the original plate can be sufficiently obtained.

さらに無機フィラーのような無機材料は有機系材料よりも硬度が高く、このような材料をインクやブランケットと接するインク膜形成用原版の表面に用いることで硬度を高くでき、耐久性が向上しうる。 Furthermore, inorganic materials such as inorganic fillers have higher hardness than organic materials, and by using such materials on the surface of the ink film forming original plate in contact with ink or blanket, the hardness can be increased and the durability can be improved. ..

以下、本発明のインク膜形成用原版の構成について、詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the original plate for forming an ink film of the present invention will be described in detail.

なお、本明細書中、範囲を示す「X~Y」は「X以上Y以下」を意味する。また、本明細書中、特記しない限り、操作および物性等の測定は、室温(20~25℃)/相対湿度40~50%RHの条件で行う。 In the present specification, "X to Y" indicating a range means "X or more and Y or less". Unless otherwise specified in the present specification, the operation and the measurement of physical properties are performed under the conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) / relative humidity of 40 to 50% RH.

[インク膜形成用原版]
〔原版の構成〕
本発明のインク膜形成用原版は、基板上に刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーを含む表面層が配置されてなることが好ましい。基板と表面層との間に複数の層が配置されていてもよい。
[Original plate for forming ink film]
[Composition of original plate]
The original plate for forming an ink film of the present invention preferably has a surface layer containing an inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound arranged on a substrate. A plurality of layers may be arranged between the substrate and the surface layer.

(基板)
基板の形状は、特に制限されず、平板状、円筒状等が挙げられる。
(substrate)
The shape of the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a flat plate shape and a cylindrical shape.

基板の材料も、特に制限されないが、たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金(アルミニウムとマグネシウムまたは/およびケイ素との合金など)、鉄、ステンレス等の金属、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、スチレン-ブタジエンゴム等のプラスチックが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The material of the substrate is also not particularly limited, and is, for example, aluminum, an aluminum alloy (such as an alloy of aluminum and magnesium or / and silicon), a metal such as iron or stainless steel, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), and the like. Examples thereof include plastics such as polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, epoxy resin, phenol resin, and styrene-butadiene rubber. These may be used alone or in combination of two or more.

基板は、単層、多層のいずれの形態を有していてもよい。また、多層である場合、各層は異なる材料で構成されていてもよい。 The substrate may have either a single layer or a multi-layered form. Further, in the case of multiple layers, each layer may be composed of different materials.

(表面層)
<刺激応答性化合物>
刺激応答性化合物とは、外部刺激に応答して、その性質を可逆的に変化させる化合物をいう。本発明においては、外部刺激に応答して水との親和性が可逆的に変化する刺激応答性化合物を用いる。
(Surface layer)
<Stimulation-responsive compound>
A stimulus-responsive compound is a compound that reversibly changes its properties in response to an external stimulus. In the present invention, a stimulus-responsive compound whose affinity with water changes reversibly in response to an external stimulus is used.

また、外部刺激に応答して水との親和性が可逆的に変化するとは、外部刺激を与えられた化合物が、外部刺激に応答して、親水性と撥水性との間で可逆的に変化することをいう。 In addition, the fact that the affinity with water changes reversibly in response to an external stimulus means that the compound given the external stimulus changes reversibly between hydrophilicity and water repellency in response to the external stimulus. To do.

ここで、「親水性」と「撥水性」とは、具体的には、JISR3257:1999基板ガラス表面の濡れ性試験方法における静滴法で接触角測定を行い、15°以下だったときを親水性、50°以上だったときを撥水性とする。 Here, "hydrophilicity" and "water repellency" are specifically defined as hydrophilicity when the contact angle is measured by the static drip method in the wettability test method of JISR3257: 1999 substrate glass surface and the temperature is 15 ° or less. When the temperature is 50 ° or more, the water repellency is considered.

ここで、「親水性と撥水性との間で可逆的に変化する」とは、具体的には、外部刺激に応答することで分子の存在状態が変わり、親水性と撥水性とが変化することである。上記の分子の存在状態とは、分子構造、分子の凝集状態のことを指す。たとえば、光応答性化合物であれば、光に応答して分子構造が変わることで、双極子モーメントが変化したり、親水性基の表面への配向性が変化することによって親水性と撥水性とを制御することができ、温度応答性化合物であれば、温度に応答して分子の凝集状態が変わることで、親水性と撥水性とを制御することができる。 Here, "reversibly changing between hydrophilicity and water repellency" specifically means that the state of existence of the molecule changes in response to an external stimulus, and the hydrophilicity and water repellency change. That is. The above-mentioned state of existence of a molecule refers to a molecular structure and a state of aggregation of molecules. For example, in the case of a photoresponsive compound, the molecular structure changes in response to light, which changes the dipole moment, and the orientation of the hydrophilic group to the surface changes, resulting in hydrophilicity and water repellency. In the case of a temperature-responsive compound, the hydrophilicity and water repellency can be controlled by changing the aggregated state of the molecule in response to the temperature.

上記外部刺激としては、特に限定されるものではないが、たとえば、光、温度変化、圧力、電場、pH等を挙げることができる。 The external stimulus is not particularly limited, and examples thereof include light, temperature change, pressure, electric field, and pH.

刺激応答性化合物の例としては、光に応答して水との親和性が可逆的に変化する光応答性化合物、温度変化に応答して水との親和性が可逆的に変化する温度応答性化合物、電場に応答して水との親和性が可逆的に変化する電場応答性化合物、pHに応答して水との親和性が可逆的に変化するpH応答性化合物等が挙げられる。 Examples of stimulus-responsive compounds are photo-responsive compounds whose affinity with water changes reversibly in response to light, and temperature-responsive compounds whose affinity with water changes reversibly in response to temperature changes. Examples thereof include compounds, electric field responsive compounds whose affinity with water changes reversibly in response to an electric field, and pH responsive compounds whose affinity with water changes reversibly in response to pH.

該刺激応答性化合物は、合成品を用いてもよいし市販品を用いてもよい。また、該刺激応答性化合物は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。なかでも、水との親和性の変化速度が速いという観点から、光応答性化合物または温度応答性化合物が好ましい。さらに、温度変化で拡散しにくく、光でデジタル加工がしやすく、パターニングしやすいという観点から、光応答性化合物が好ましい。 As the stimulus-responsive compound, a synthetic product or a commercially available product may be used. In addition, the stimulus-responsive compound can be used alone or in combination of two or more. Among them, a photoresponsive compound or a temperature-responsive compound is preferable from the viewpoint of a rapid change rate of affinity with water. Further, a photoresponsive compound is preferable from the viewpoints that it is difficult to diffuse due to temperature changes, it is easy to digitally process with light, and it is easy to pattern.

以下、好適な刺激応答性化合物である光応答性化合物および温度応答性化合物について説明する。 Hereinafter, photo-responsive compounds and temperature-responsive compounds, which are suitable stimulus-responsive compounds, will be described.

<光応答性化合物>
本発明に係る光応答性化合物は、光照射により立体異性化または構造異性化(シス-トランス異性化、光開環反応等)を起こし、水との親和性が可逆的に変化する化合物である。かような化合物としては、具体的には、アゾベンゼン構造を有する化合物、スピロピラン構造を有する化合物、スチルベン構造を有する化合物、ジアリールエテン構造を有する化合物、アゾメチン構造を有する化合物、ヘテロ環構造を有する化合物等が挙げられる。これらの化合物は、高分子または該高分子の架橋体の形態であってもよい。
<Photoresponsive compound>
The photoresponsive compound according to the present invention is a compound that undergoes stereoisomerization or structural isomerization (cis-trans isomerization, photoopening reaction, etc.) by light irradiation, and its affinity with water is reversibly changed. .. Specific examples of such a compound include a compound having an azobenzene structure, a compound having a spiropyran structure, a compound having a stelvene structure, a compound having a diarylethene structure, a compound having an azomethine structure, and a compound having a heterocyclic structure. Can be mentioned. These compounds may be in the form of macromolecules or crosslinked macromolecules.

これらの中でも、水との親和性の変化速度が速いとの観点から、光照射によりシス-ト
ランス異性化を起こす、下記化学式(I)の構造を有する化合物が好ましい。
Among these, a compound having the structure of the following chemical formula (I), which causes cis-trans isomerization by light irradiation, is preferable from the viewpoint of the rapid change rate of affinity with water.

Figure 2022031008000001
Figure 2022031008000001

上記化学式(I)中、ZおよびZは、いずれも窒素原子であるか、または、ZおよびZはそれぞれ独立してNまたはCHであり、かつZ≠Zであり、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基、親水性基または表面修飾官能基を有する基であり、Rは、環状構造を有する基であり、この際、R~Rの少なくとも1つが表面修飾官能基を有する基であるか、または、Rが少なくとも1つの表面修飾官能基を有する基を含む。 In the above chemical formula (I), Z a and Z b are both nitrogen atoms, or Z a and Z b are independently N or CH, respectively, and Z a ≠ Z b , R. 1 to R 5 are groups each independently having a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen group, a hydrophilic group or a surface modification functional group, and R 6 is a group having a cyclic structure. In this case, at least one of R 1 to R 5 is a group having a surface-modifying functional group, or R 6 contains a group having at least one surface-modifying functional group.

上記化学式(I)で表される化合物は、少なくとも1つの表面修飾官能基を有する基を含み、R~Rの少なくとも1つが表面修飾官能基を有する基であってもよく、Rが少なくとも1つの表面修飾官能基を含む基を有していてもよい。R~Rの少なくとも1つが表面修飾官能基を有する基であることがより好ましい。また、上記化学式(I)で表される化合物は、少なくとも1つの親水性基を有することが好ましく、このとき、R~Rの少なくとも1つが親水性基であってもよく、Rが少なくとも1つの親水性基を有していてもよい。 The compound represented by the above chemical formula (I) contains a group having at least one surface-modified functional group, and at least one of R 1 to R 5 may be a group having a surface-modified functional group, and R 6 may be a group. It may have a group containing at least one surface-modifying functional group. It is more preferable that at least one of R 1 to R 5 is a group having a surface-modifying functional group. Further, the compound represented by the above chemical formula (I) preferably has at least one hydrophilic group, and at this time, at least one of R 1 to R 5 may be a hydrophilic group, and R 6 may be a hydrophilic group. It may have at least one hydrophilic group.

また、本発明に係る光応答性化合物は、無機フィラーに表面修飾するため、表面修飾官能基を有することが好ましい。ここでいう表面修飾官能基とは、金属酸化物粒子の表面に存在するヒドロキシ基などの極性基への結合性を有する基を表す。表面修飾官能基の例としては、例えば、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン化シリル基、アルコキシシリル基等が挙げられ、これらの中でも金属酸化物粒子表面との反応が速いことからハロゲン化シリル基、アルコキシシリル基が好ましい。ここで、アルコキシシリル基としては、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリイソプロポキシシリル基、トリn-プロポキシシリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、カルボキシ基、ヒドロキシ基は、表面修飾官能基と親水性基との両方の作用を有する。 Further, since the photoresponsive compound according to the present invention is surface-modified to an inorganic filler, it is preferable that the photoresponsive compound has a surface-modifying functional group. The surface-modified functional group referred to here represents a group having a bondability to a polar group such as a hydroxy group existing on the surface of the metal oxide particles. Examples of the surface-modifying functional group include a carboxy group, a hydroxy group, a silyl halide group, an alkoxysilyl group and the like, and among these, a silyl group halide because it reacts quickly with the surface of metal oxide particles. An alkoxysilyl group is preferred. Here, examples of the alkoxysilyl group include, but are not limited to, a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, a triisopropoxysilyl group, and a trin-propoxysilyl group. The carboxy group and the hydroxy group have both a surface-modifying functional group and a hydrophilic group.

なお、後述するように、刺激応答性化合物は、ウレタン化反応により表面修飾官能基が導入されることが好ましい。したがって、上記刺激応答性化合物は、ウレタン結合(NH-COO)を含むものであることが好ましい。 As will be described later, it is preferable that a surface-modifying functional group is introduced into the stimulus-responsive compound by a urethanization reaction. Therefore, the stimulus-responsive compound preferably contains a urethane bond (NH-COO).

すなわち、本発明の一実施形態において、上記刺激応答性化合物は、表面修飾官能基を有する基として、-O(CO)NH-Rd’-Reを有する。ここで、Rd’は、二価の炭化水素基であり、例えば、直鎖もしくは分岐の炭素数2~8のアルキレン基または直鎖もしくは分岐の炭素数2~8のアルケニレン基である。Reは、表面修飾官能基であり、好ましくはカルボキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン化シリル基、およびアルコキシシリル基からなる群から選択される。 That is, in one embodiment of the present invention, the stimulus-responsive compound has —O (CO) NH-Rd'-Re as a group having a surface-modified functional group. Here, Rd'is a divalent hydrocarbon group, for example, a linear or branched alkylene group having 2 to 8 carbon atoms or a linear or branched alkaneylene group having 2 to 8 carbon atoms. Re is a surface-modifying functional group, preferably selected from the group consisting of a carboxy group, a hydroxy group, a halogenated silyl group, and an alkoxysilyl group.

また、水との親和性の変化速度が速いことや、水との親和性の変化が大きくなることなどの観点から、上記刺激応答性化合物は、親水性基を有することが好ましい。親水性基とは、水との間に水素結合を形成し、水との親和性を向上することができる官能基をいう。親水性基の例としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、メルカプト基、スルホン酸基、硫酸基、リン酸基、アミノ基等が挙げられる。これら親水性基は、1種でもまたは2種以上組み合わされてもよい。なかでも、水との親和性の変化速度が速いとの観点から、親水性基はヒドロキシ基またはカルボキシ基であることが好ましい。 Further, the stimulus-responsive compound preferably has a hydrophilic group from the viewpoints of a rapid change in affinity with water and a large change in affinity with water. The hydrophilic group is a functional group capable of forming a hydrogen bond with water and improving the affinity with water. Examples of the hydrophilic group include a hydroxy group, a carboxy group, a mercapto group, a sulfonic acid group, a sulfate group, a phosphoric acid group, an amino group and the like. These hydrophilic groups may be used alone or in combination of two or more. Among them, the hydrophilic group is preferably a hydroxy group or a carboxy group from the viewpoint that the change rate of the affinity with water is fast.

上記化学式(I)においてZおよびZがいずれも窒素原子である場合、Rとしては、例えば、ベンゼン環、ピラゾール環、ピロール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環などの環状構造を有する基が挙げられる。上記化学式(I)においてZおよびZの一方がNであり他方がCHである場合、Rとしては、例えば、ピロール環、チオフェン環、フラン環などの環状構造を有する基が挙げられる。このような化合物であれば構造変化が保ちやすいため好ましい。 When both Z a and Z b in the above chemical formula (I) are nitrogen atoms, R 6 has a cyclic structure such as, for example, a benzene ring, a pyrazole ring, a pyrrole ring, an imidazole ring, a triazole ring, or a tetrazole ring. The group is mentioned. When one of Z a and Z b is N and the other is CH in the above chemical formula (I), examples of R 6 include groups having a cyclic structure such as a pyrrole ring, a thiophene ring, and a furan ring. Such a compound is preferable because the structural change can be easily maintained.

中でも、本発明に用いられる光応答性化合物は、下記化学式(Ia)で表される化合物であることが好ましい。 Above all, the photoresponsive compound used in the present invention is preferably a compound represented by the following chemical formula (Ia).

Figure 2022031008000002
Figure 2022031008000002

上記化学式(Ia)中、R~Rの定義は上記化学式(I)と同様である。 In the above chemical formula (Ia), the definitions of R 1 to R 6 are the same as those of the above chemical formula (I).

本発明に用いられる光応答性化合物としては、具体的には、下記化学式(1)で表されるアゾメチン構造を有する化合物、下記化学式(2)で表されるアゾベンゼン構造を有する化合物、ヘテロ環構造を有する化合物が好ましい。 Specific examples of the photoresponsive compound used in the present invention include a compound having an azomethine structure represented by the following chemical formula (1), a compound having an azobenzene structure represented by the following chemical formula (2), and a heterocyclic structure. Compounds having the above are preferred.

(アゾメチン構造を有する化合物)
本発明に用いられるアゾメチン構造を有する化合物としては、下記化学式(1)で表される化合物が挙げられる。
(Compound with azomethine structure)
Examples of the compound having an azomethine structure used in the present invention include compounds represented by the following chemical formula (1).

Figure 2022031008000003
Figure 2022031008000003

前記化学式(1)中、Xは、NR20、OまたはSである。R20は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数2~19のアルコキシカルボニル基、またはヒドロキシ基である。 In the chemical formula (1), X is NR 20 , O or S. R 20 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 19 carbon atoms, or a hydroxy group.

およびZは、それぞれ独立して、NまたはCHであり、かつZ≠Zである。 Z 1 and Z 2 are independently N or CH, and Z 1 ≠ Z 2 .

11およびR12は、それぞれ独立して、前記化学式(1a)で表される基、親水性基、表面修飾官能基を有する基、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数2~19のアシル基、炭素数2~19のアルコキシカルボニル基、シアノ基、またはニトロ基である。 R 11 and R 12 are independently each of a group represented by the chemical formula (1a), a hydrophilic group, a group having a surface-modifying functional group, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and the like. It is an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 19 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 19 carbon atoms, a cyano group, or a nitro group.

一実施形態において、R11およびR12は、それぞれ独立して、前記化学式(1a)で表される基、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数2~19のアシル基、炭素数2~19のアルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基またはカルボキシ基である。 In one embodiment, R 11 and R 12 are independently each of a group represented by the chemical formula (1a), a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and an alkoxy having 1 to 18 carbon atoms. A group, an acyl group having 2 to 19 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 19 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, a hydroxy group or a carboxy group.

この際、R11およびR12のいずれか一方は、前記化学式(1a)で表される基である。 At this time, either R 11 or R 12 is a group represented by the chemical formula (1a).

13およびR14は、それぞれ独立して、親水性基、表面修飾官能基を有する基、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数2~19のアシル基、炭素数2~19のアルコキシカルボニル基、シアノ基、またはニトロ基である。この際、R13、R14、および後述のR15~R19のうち少なくとも1つは、表面修飾官能基を有する基であり、R13およびR14の少なくとも一方が表面修飾官能基を有する基であることが好ましい。 Independently, R 13 and R 14 have a hydrophilic group, a group having a surface-modifying functional group, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, and a carbon number of carbon atoms. It is an acyl group of 2 to 19, an alkoxycarbonyl group having 2 to 19 carbon atoms, a cyano group, or a nitro group. At this time, at least one of R 13 and R 14 and R 15 to R 19 described later is a group having a surface-modifying functional group, and at least one of R 13 and R 14 is a group having a surface-modifying functional group. Is preferable.

前記化学式(1a)中、R15~R19は、それぞれ独立して、親水性基、表面修飾官能基を有する基、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数2~19のアシル基、炭素数2~19のアルコキシカルボニル基、シアノ基、またはニトロ基である。 In the chemical formula (1a), R 15 to R 19 are independently hydrophilic groups, groups having a surface-modifying functional group, hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. It is an alkoxy group of 18, an acyl group having 2 to 19 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 19 carbon atoms, a cyano group, or a nitro group.

表面修飾官能基の例は、上述の通りである。なお、複数の表面修飾官能基を有する基を含む場合、これらは互いに同じでもよいし異なっていてもよい。また、親水性基の例も上記と同様である。なかでも、親水性基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホン酸基、またはアミノ基が好ましく、特にはヒドロキシ基またはカルボキシ基が好ましい。なお、複数の親水性基を含む場合、これらは互いに同じでもよいし異なっていてもよい。 Examples of surface-modified functional groups are as described above. When a group having a plurality of surface-modifying functional groups is contained, these may be the same or different from each other. Further, the example of the hydrophilic group is the same as described above. Among them, as the hydrophilic group, a hydroxy group, a carboxy group, a sulfonic acid group, or an amino group is preferable, and a hydroxy group or a carboxy group is particularly preferable. When a plurality of hydrophilic groups are contained, they may be the same or different from each other.

炭素数1~18のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基などの直鎖状のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、イソアミル基、t-ペンチル基、ネオペンチル基、1-メチルペンチル基、4-メチル-2-ペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、1-メチルヘキシル基、t-オクチル基、1-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、2-プロピルペンチル基、2,2-ジメチルヘプチル基、2,6-ジメチル-4-ヘプチル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、1-メチルデシル基、1-ヘキシルヘプチル基などの分岐状のアルキル基;等が挙げられる。 Examples of alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group and n. -Linear alkyl groups such as nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group; isopropyl group, Isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, isoamyl group, t-pentyl group, neopentyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl Group, 1-methylhexyl group, t-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, 2,2-dimethylheptyl group, 2,6-dimethyl-4-heptyl group, 3 , 5,5-trimethylhexyl group, 1-methyldecyl group, 1-hexylheptyl group and other branched alkyl groups; and the like.

炭素数1~18のアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-ヘプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-ノニルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ウンデシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、n-トリデシルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基、n-ペンタデシルオキシ基、n-ヘキサデシルオキシ基などの直鎖状のアルコキシ基:イソプロポキシ基、t-ブトキシ基、1-メチルペンチルオキシ基、4-メチル-2-ペンチルオキシ基、3,3-ジメチルブチルオキシ基、2-エチルブチルオキシ基、1-メチルヘキシルオキシ基、t-オクチルオキシ基、1-メチルヘプチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、2-プロピルペンチルオキシ基、2,2-ジメチルヘプチルキシ基、2,6-ジメチル-4-ヘプチルオキシ基、3,5,5-トリメチルヘキシルオキシ基、1-メチルデシルオキシ基、1-ヘキシルヘプチルオキシ基などの分岐状のアルコキシ基;等が挙げられる。 Examples of alkoxy groups having 1 to 18 carbon atoms are methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, n-butoxy group, n-pentyloxy group, n-hexyloxy group, n-heptyloxy group and n-octyl. Oxy group, n-nonyloxy group, n-decyloxy group, n-undecyloxy group, n-dodecyloxy group, n-tridecyloxy group, n-tetradecyloxy group, n-pentadecyloxy group, n-hexa Linear alkoxy groups such as decyloxy groups: isopropoxy group, t-butoxy group, 1-methylpentyloxy group, 4-methyl-2-pentyloxy group, 3,3-dimethylbutyloxy group, 2-ethyl Butyloxy group, 1-methylhexyloxy group, t-octyloxy group, 1-methylheptyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, 2-propylpentyloxy group, 2,2-dimethylheptyloxy group, 2,6- Examples thereof include branched alkoxy groups such as a dimethyl-4-heptyloxy group, a 3,5,5-trimethylhexyloxy group, a 1-methyldecyloxy group and a 1-hexylheptyloxy group; and the like.

炭素数2~19のアシル基の例は、飽和または不飽和の直鎖状または分岐状のアシル基であり、例えば、アセチル基、プロパノイル基(プロピオニル基)、ブタノイル基(ブチリル基)、イソブタノイル基(イソブチリル基)、ペンタノイル基(バレリル基)、イソペンタノイル基(イソバレリル基)、sec-ペンタノイル基(2-メチルブチリル基)、t-ペンタノイル基(ピバロイル基)、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、t-オクタノイル基(2,2-ジメチルヘキサノイル基)、2-エチルヘキサノイル基、ノナノイル基、イソノナノイル基、デカノイル基、イソデカノイル基、ウンデカノイル基、ラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、ベヘノイル基、ウンデシレノイル基およびオレオイル基等が挙げられる。 Examples of acyl groups having 2 to 19 carbon atoms are saturated or unsaturated linear or branched acyl groups, such as acetyl groups, propanoyl groups (propionyl groups), butanoyl groups (butyryl groups), isobutanoyl groups. (Isobutyryl group), pentanoyl group (valeryl group), isopentanoyl group (isovaleryl group), sec-pentanoyl group (2-methylbutyryl group), t-pentanoyl group (pivaloyl group), hexanoyl group, heptanoyle group, octanoyl group, t-octanoyl group (2,2-dimethylhexanoyl group), 2-ethylhexanoyl group, nonanoyl group, isononanoyl group, decanoyl group, isodecanoyl group, undecanoyl group, lauroyl group, myristoyl group, palmitoyl group, stearoyl group, behenoyle Examples include groups, undecylenoyl groups, oleoyl groups and the like.

炭素数2~19のアルコキシカルボニル基の例としては、直鎖状若しくは分岐状であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、n-ヘキシルオキシカルボニル基、n-ヘプチルオキシカルボニル基、n-オクチルオキシカルボニル基、n-ノニルオキシカルボニル基、n-デシルオキシカルボニル基、n-ウンデシルオキシカルボニル基、n-ドデシルオキシカルボニル基、n-トリデシルオキシカルボニル基、n-テトラデシルオキシカルボニル基、n-ペンタデシルオキシカルボニル基、n-ヘキサデシルオキシカルボニル基などの直鎖状のアルコキシカルボニル基:1-メチルペンチルオキシカルボニル基、4-メチル-2-ペンチルオキシカルボニル基、3,3-ジメチルブチルオキシカルボニル基、2-エチルブチルオキシカルボニル基、1-メチルヘキシルオキシカルボニル基、t-オクチルオキシカルボニル基、1-メチヘプチルオキシカルボニル基、2-エチルヘキシルオキシカルボニル基、2-プロピルペンチルオキシカルボニル基、2,2-ジメチルヘプチルオキシカルボニル基、2,6-ジメチル-4-ヘプチルオキシカルボニル基、3,5,5-トリメチルヘキシルオキシカルボニル基、1-メチルデシルオキシカルボニル基、1-ヘキシルヘプチルオキシカルボニル基などの分枝状のアルコキシカルボニル基が挙げられる。 Examples of alkoxycarbonyl groups having 2 to 19 carbon atoms are linear or branched, and are, for example, methoxycarbonyl groups, ethoxycarbonyl groups, n-butoxycarbonyl groups, n-hexyloxycarbonyl groups, n-heptyloxy. Carbonyl group, n-octyloxycarbonyl group, n-nonyloxycarbonyl group, n-decyloxycarbonyl group, n-undecyloxycarbonyl group, n-dodecyloxycarbonyl group, n-tridecyloxycarbonyl group, n-tetra Linear alkoxycarbonyl groups such as decyloxycarbonyl group, n-pentadecyloxycarbonyl group, n-hexadecyloxycarbonyl group: 1-methylpentyloxycarbonyl group, 4-methyl-2-pentyloxycarbonyl group, 3 , 3-Dimethylbutyloxycarbonyl group, 2-ethylbutyloxycarbonyl group, 1-methylhexyloxycarbonyl group, t-octyloxycarbonyl group, 1-methiheptyloxycarbonyl group, 2-ethylhexyloxycarbonyl group, 2-propyl Pentyloxycarbonyl group, 2,2-dimethylheptyloxycarbonyl group, 2,6-dimethyl-4-heptyloxycarbonyl group, 3,5,5-trimethylhexyloxycarbonyl group, 1-methyldecyloxycarbonyl group, 1- Examples thereof include branched alkoxycarbonyl groups such as hexylheptyloxycarbonyl groups.

アゾメチン構造を有する化合物のさらに具体的な例としては、下記の化合物(1)が挙げられる。 More specific examples of the compound having an azomethine structure include the following compound (1).

Figure 2022031008000004
Figure 2022031008000004

(アゾベンゼン構造を有する化合物)
本発明に用いられるアゾベンゼン構造を有する化合物は、具体的には、下記化学式(2)で表される化合物が好ましい。
(Compound having an azobenzene structure)
Specifically, the compound having an azobenzene structure used in the present invention is preferably a compound represented by the following chemical formula (2).

Figure 2022031008000005
Figure 2022031008000005

上記化学式(2)中、R21~R30は、それぞれ独立して、親水性基、表面修飾官能基を有する基、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数2~19のアシル基、炭素数2~19のアルコキシカルボニル基、シアノ基、またはニトロ基である。この際、R21~R30の少なくとも1つは、表面修飾官能基を有する基である。 In the above chemical formula (2), R 21 to R 30 are independently hydrophilic groups, groups having a surface-modifying functional group, hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. It is an alkoxy group of 18, an acyl group having 2 to 19 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 19 carbon atoms, a cyano group, or a nitro group. At this time, at least one of R 21 to R 30 is a group having a surface-modifying functional group.

親水性基の例は、上述の通りである。なお、複数の親水性基を含む場合、これらは互いに同じでもよいし異なっていてもよい。 Examples of hydrophilic groups are as described above. When a plurality of hydrophilic groups are contained, they may be the same or different from each other.

上記化学式(2)において、無機フィラー表面との反応性の観点から、R22~R24、R27~R29の少なくとも1つが表面修飾官能基を有する基であることが好ましく、R23およびR28の少なくとも一方が表面修飾官能基を有する基であることがより好ましい。 In the above chemical formula (2), from the viewpoint of reactivity with the surface of the inorganic filler, it is preferable that at least one of R 22 to R 24 and R 27 to R 29 is a group having a surface-modifying functional group, and R 23 and R are preferable. It is more preferable that at least one of 28 is a group having a surface-modifying functional group.

表面修飾官能基の例は、上述の通りである。なお、複数の表面修飾官能基を有する基を含む場合、これらは互いに同じでもよいし異なっていてもよい。 Examples of surface-modified functional groups are as described above. When a group having a plurality of surface-modifying functional groups is contained, these may be the same or different from each other.

炭素数1~18のアルキル基の例、炭素数1~18のアルコキシ基の例、炭素数2~19のアシル基の例、炭素数2~19のアルコキシカルボニル基の例は、上述の通りである。 Examples of an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an example of an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, an example of an acyl group having 2 to 19 carbon atoms, and an example of an alkoxycarbonyl group having 2 to 19 carbon atoms are as described above. be.

アゾベンゼン構造を有する化合物のさらに具体的な例としては、下記の化合物(2)、(4)、(5)が好ましく挙げられる。 More specific examples of the compound having an azobenzene structure include the following compounds (2), (4) and (5).

Figure 2022031008000006
Figure 2022031008000006

(ヘテロ環構造を有する化合物)
本発明に用いられるヘテロ環構造を有する化合物としては、例えば、化学式(2)で表される化合物のうち一方のベンゼン環がピラゾール環に置き換わった化合物が挙げられる。ピラゾール環は置換されていてもよく、置換されていなくてもよい。例えば、ピラゾール環は、置換基として、親水性基、表面修飾官能基を有する基、ハロゲン原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数2~19のアシル基、炭素数2~19のアルコキシカルボニル基、シアノ基、またはニトロ基を有していてもよい。
(Compound having a heterocyclic structure)
Examples of the compound having a heterocyclic structure used in the present invention include compounds in which one of the compounds represented by the chemical formula (2) is replaced with a pyrazole ring. The pyrazole ring may or may not be substituted. For example, the pyrazole ring has a hydrophilic group, a group having a surface-modifying functional group, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, and an acyl having 2 to 19 carbon atoms as substituents. It may have a group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 19 carbon atoms, a cyano group, or a nitro group.

ヘテロ環構造を有する化合物の具体的な例としては、下記の化合物(3)、(6)が好ましく挙げられる。 Specific examples of the compound having a heterocyclic structure include the following compounds (3) and (6).

Figure 2022031008000007
Figure 2022031008000007

上記光応答性化合物は、1種単独でもまたは2種以上組み合わせて用いてもよい。また、上記光応答性化合物は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。 The photoresponsive compound may be used alone or in combination of two or more. Further, as the photoresponsive compound, a commercially available product or a synthetic product may be used.

光応答性化合物の合成方法の例としては、以下の方法が挙げられる。たとえば、上記化学式(1)で表されるアゾメチン構造を有する化合物として、上記化合物(1)は、下記反応式に示すように、エタノールやメタノールなどのアルコール中、アニリン誘導体と、アルデヒド基を有するフラン誘導体などの複素環化合物を反応させて合成することができる。 Examples of the method for synthesizing the photoresponsive compound include the following methods. For example, as a compound having an azomethine structure represented by the chemical formula (1), the compound (1) has an aniline derivative and a furan having an aldehyde group in an alcohol such as ethanol or methanol as shown in the reaction formula below. It can be synthesized by reacting a heterocyclic compound such as a derivative.

例えば、エタノール中、アニリンと5-ブロモ-2-フルアルデヒドとを加熱攪拌して反応させ、反応液をろ過し、得られた粉末をメタノール/エタノールの混合溶媒中で再結晶を行うことで、アゾメチン化合物(中間体A)を得ることができる。 For example, aniline and 5-bromo-2-flualdehyde are heated and stirred in ethanol to react, the reaction solution is filtered, and the obtained powder is recrystallized in a mixed solvent of methanol / ethanol. An azomethine compound (intermediate A) can be obtained.

アゾメチン化合物に表面修飾官能基を導入する方法は特に制限されない。例えば、上記のヒドロキシ基とイソシアネート基との反応であるウレタン化反応を利用する方法や、ヒドロシリル化反応を利用する方法が挙げられるが、合成の簡便さから、ウレタン化反応を利用する方法が好ましい。 The method for introducing a surface-modifying functional group into the azomethin compound is not particularly limited. For example, a method using the urethanization reaction which is a reaction between the hydroxy group and the isocyanate group described above and a method using the hydrosilylation reaction can be mentioned, but the method using the urethanization reaction is preferable because of the ease of synthesis. ..

ウレタン化反応を利用する場合、例えば、ヒドロキシ基を有するアゾメチン化合物と、イソシアネート基含有シランカップリング剤とを反応させることで、アゾメチン化合物に表面修飾官能基を有する基を導入することができる。 When the urethanization reaction is used, for example, a group having a surface-modifying functional group can be introduced into the azomethin compound by reacting the azomethine compound having a hydroxy group with an isocyanate group-containing silane coupling agent.

ヒドロキシ基を有するアゾメチン化合物を得る方法としては、特に制限されないが、下記スキームのように、ハロゲン原子を有するアゾメチン化合物(中間体A)を高温高圧下で水酸化ナトリウム水溶液と反応させ、酸で処理することにより、ヒドロキシ基を有するアゾメチン化合物(中間体B)を得る方法が採用されうる。 The method for obtaining the azomethin compound having a hydroxy group is not particularly limited, but as shown in the following scheme, the azomethin compound (intermediate A) having a halogen atom is reacted with an aqueous solution of sodium hydroxide under high temperature and high pressure and treated with an acid. By doing so, a method for obtaining an azomethine compound (intermediate B) having a hydroxy group can be adopted.

イソシアネート基含有シランカップリング剤としては、例えば、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。上記イソシアネート基含有シランカップリング剤は市販品を用いてもよく、例えば信越化学工業株式会社製KBE-9007Nが用いられうる。上記イソシアネート基含有シランカップリング剤の使用量は特に制限されず、適宜調整されうる。 Examples of the isocyanate group-containing silane coupling agent include 3-isocyanatepropyltriethoxysilane and 3-isocyanatepropyltrimethoxysilane. As the isocyanate group-containing silane coupling agent, a commercially available product may be used, and for example, KBE-9007N manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. may be used. The amount of the isocyanate group-containing silane coupling agent used is not particularly limited and can be appropriately adjusted.

イソシアネート基の反応性を高めるために反応触媒を用いてもよい。反応触媒としては特に制限されないが、有機スズ触媒が好ましく、オクチル酸スズ、ナフテン酸スズ、ジブチルスズジオクトエート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジマレエート、ジブチルスズジステアレート、ジオクチルスズジラウレートなどが用いられうるが、これらに限定されるものではない。上記反応触媒は2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記反応触媒の使用量は、特に制限されないが、例えば、イソシアネート基含有シランカップリング剤100質量部に対して、0.01~0.5質量部である。 A reaction catalyst may be used to enhance the reactivity of the isocyanate group. The reaction catalyst is not particularly limited, but an organic tin catalyst is preferable, and tin octylate, tin naphthenate, dibutyltin dioctate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin zimareate, dibutyltin distearate, dioctyltin dilaurate and the like are preferable. It can be used, but is not limited to these. The above reaction catalyst may be used in combination of two or more. The amount of the reaction catalyst used is not particularly limited, but is, for example, 0.01 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the isocyanate group-containing silane coupling agent.

反応溶媒としては、特に制限されないが、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素類;1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化アルカン類;t-ブチルメチルエーテル等のエーテル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アセチルアセトン等のケトン類;等が挙げられる。 The reaction solvent is not particularly limited, but is limited to aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as hexane, cyclohexane and methylcyclohexane; 1 , 2-Dichloroethane and other halogenated alkanes; ethers such as t-butylmethyl ether; methylethyl ketone, methylisobutylketone, cyclohexanone, cyclopentanone, acetylacetone and other ketones; and the like.

反応温度や時間も特に限定されない。例えば、40~80℃、好ましくは50~70℃の温度で、例えば1~12時間、好ましくは2~10時間の範囲で行われうる。 The reaction temperature and time are not particularly limited. For example, it can be carried out at a temperature of 40 to 80 ° C., preferably 50 to 70 ° C., for example, in the range of 1 to 12 hours, preferably 2 to 10 hours.

Figure 2022031008000008
Figure 2022031008000008

なお、上記の反応式を参照して、原料を適宜変更することにより、所望の上記化学式(1)で表される化合物を得ることができる。原料の選択によっては、中間体Bを得る反応を省略することができる。また、例えば、上記中間体Aを得る反応において、アニリンと5-ブロモ-2-フルアルデヒドとの反応に代えて、ベンズアルデヒドと5-ブロモ-2-アミノフランとを反応させることにより、上記化学式(1)においてZがNでありZがCHである化合物を得ることができる。 The desired compound represented by the above chemical formula (1) can be obtained by appropriately changing the raw material with reference to the above reaction formula. Depending on the selection of the raw material, the reaction for obtaining the intermediate B can be omitted. Further, for example, in the reaction for obtaining the above intermediate A, the above chemical formula (1) is obtained by reacting benzaldehyde with 5-bromo-2-aminofuran instead of the reaction between aniline and 5-bromo-2-flualdehyde. In 1), a compound in which Z 1 is N and Z 2 is CH can be obtained.

たとえば、上記化学式(2)で表される親水性基を有するアゾベンゼン化合物(化合物(5))の合成方法としては、下記反応式で示される方法が挙げられる。2-クロロ-4-アミノフェノールと亜硝酸ナトリウムとを冷却下で反応させてジアゾニウム塩を合成し、これと2-クロロフェノールと反応させて中間体Dを得て、これにn-ブロモヘキサンを反応させて中間体Eを合成する。親水性基であるヒドロキシ基を導入する場合、得られた中間体Eを高温高圧下で水酸化ナトリウム水溶液と反応させ、酸で処理することにより親水性基を有する中間体Fを得ることができる。次いで、上記と同様の手法で、表面修飾官能基を有する基を導入することで、目的の化合物(5)を得ることができる。 For example, as a method for synthesizing the azobenzene compound (compound (5)) having a hydrophilic group represented by the above chemical formula (2), a method represented by the following reaction formula can be mentioned. 2-Chloro-4-aminophenol and sodium nitrite are reacted under cooling to synthesize a diazonium salt, which is then reacted with 2-chlorophenol to obtain Intermediate D, to which n-bromohexane is added. The reaction is carried out to synthesize intermediate E. When a hydroxy group, which is a hydrophilic group, is introduced, the obtained intermediate E is reacted with an aqueous sodium hydroxide solution under high temperature and high pressure, and treated with an acid to obtain an intermediate F having a hydrophilic group. .. Then, the target compound (5) can be obtained by introducing a group having a surface-modifying functional group by the same method as described above.

Figure 2022031008000009
Figure 2022031008000009

上記反応式において、原料を適宜変更することで、所望の置換基を有するアゾベンゼン化合物を得ることができる。また、市販品などのアゾベンゼン化合物を別途準備し、ウレタン化反応などにより表面修飾官能基を有する基を導入してもよい。 In the above reaction formula, an azobenzene compound having a desired substituent can be obtained by appropriately changing the raw material. Further, an azobenzene compound such as a commercially available product may be separately prepared and a group having a surface-modifying functional group may be introduced by a urethanization reaction or the like.

たとえば、上記のヘテロ環構造を有する化合物の合成方法としては、下記反応式で示される方法が挙げられる。5-アミノ-o-クレゾールと亜硝酸ナトリウムとを冷却下で反応させてジアゾニウム塩を合成し、これと1-メチル-1H-ピラゾールと反応させて中間体Cを合成する。次いで、中間体Cに対して、上記と同様の手法で、表面修飾官能基を有する基を導入することで、目的の化合物(3)を得ることができる。 For example, as a method for synthesizing the compound having the above heterocyclic structure, a method represented by the following reaction formula can be mentioned. 5-Amino-o-cresol and sodium nitrite are reacted under cooling to synthesize a diazonium salt, which is then reacted with 1-methyl-1H-pyrazole to synthesize intermediate C. Next, the target compound (3) can be obtained by introducing a group having a surface-modifying functional group into Intermediate C by the same method as described above.

Figure 2022031008000010
Figure 2022031008000010

上記反応式において、原料を適宜変更することで、所望のヘテロ環構造を有する化合物を得ることができる。また、市販品などのヘテロ環構造を有する化合物を別途準備し、ウレタン化反応などにより表面修飾官能基を有する基を導入してもよい。 In the above reaction formula, a compound having a desired heterocyclic structure can be obtained by appropriately changing the raw material. Further, a compound having a heterocyclic structure such as a commercially available product may be separately prepared, and a group having a surface-modifying functional group may be introduced by a urethanization reaction or the like.

<温度応答性化合物>
本発明に用いられる温度応答性化合物は、温度変化に応答して水との親和性が可逆的に変化する化合物である。温度応答性化合物は、水に対する臨界溶解温度(CST)において、撥水性(または親水性)から親水性(または撥水性)に可逆的に変化する。温度応答性化合物としては、
(1)臨界溶解温度未満(このときの臨界溶解温度を特に「下限臨界溶解温度(LCST)」という)の温度で親水性を示すが、同温度以上の温度で撥水性を示す温度応答性化合物
(2)臨界溶解温度以上(このときの臨界溶解温度を特に「上限臨界溶解温度(UCST)」という)の温度で親水性を示すが、同温度未満の温度で撥水性を示す温度応答性化合物
のいずれも用いることができる。
<Temperature-responsive compound>
The temperature-responsive compound used in the present invention is a compound whose affinity with water changes reversibly in response to a temperature change. The temperature-responsive compound reversibly changes from water-repellent (or hydrophilic) to hydrophilic (or water-repellent) at the critical dissolution temperature (CST) in water. As a temperature-responsive compound,
(1) A temperature-responsive compound that exhibits hydrophilicity at a temperature lower than the critical melting temperature (the critical melting temperature at this time is particularly referred to as "lower limit critical melting temperature (LCST)"), but exhibits water repellency at a temperature equal to or higher than the same temperature. (2) A temperature-responsive compound that exhibits hydrophilicity at a temperature equal to or higher than the critical melting temperature (the critical melting temperature at this time is particularly referred to as "upper critical melting temperature (UCST)"), but exhibits water repellency at a temperature lower than the same temperature. Any of these can be used.

温度応答性化合物としては、特に制限されないが、アクリル系高分子およびメタクリル系高分子等が挙げられる。具体例としては、たとえば、ポリ(N-n-プロピルアクリルアミド)(LCST:21℃)、ポリ(N-n-プロピルメタクリルアミド)(LCST:27℃)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(LCST:32℃)、ポリ(N-イソプロピルメタクリルアミド)(LCST:43℃)、ポリ(N-エトキシエチルアクリルアミド)(LCST:約35℃)、ポリ(N-テトラヒドロフルフリルアクリルアミド)(LCST:約28℃)、ポリ(N-テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド)(LCST:約35℃)、ポリ(N,N-ジエチルアクリルアミド)(LCST:32℃)、ポリ-N,N-エチルメチルアクリルアミド(LCST:56℃)、ポリ(N-エチルアクリルアミド)、ポリ(N-シクロプロピルアクリルアミド)(LCST:45℃)、ポリ(N-シクロプロピルメタクリルアミド)等のN-置換(メタ)アクリルアミド由来の構成単位を有する高分子、ポリ(N-アクリロイルピロリジン)、ポリ(N-アクリロイルピペリジン)、ポリメチルビニルエーテル、およびこれらの共重合体等が挙げられる。具体的には、上記のN-置換(メタ)アクリルアミド由来の構成単位と、表面修飾官能基を導入した(メタ)アクリル酸に由来する構成単位と、を有する共重合体や、上記のN-置換(メタ)アクリルアミド由来の構成単位を有する高分子であって末端に表面修飾官能基を導入したものなどが用いられうる。表面修飾官能基の形態は上記と同様である。また、表面修飾官能基を導入する方法も特に制限されず、従来公知の方法が適宜採用されうる。 The temperature-responsive compound is not particularly limited, and examples thereof include acrylic polymers and methacrylic polymers. Specific examples include, for example, poly (Nn-propylacrylamide) (LCST: 21 ° C.), poly (Nn-propylmethacrylamide) (LCST: 27 ° C.), poly (N-isopropylacrylamide) (LCST:). 32 ° C.), Poly (N-isopropylmethacrylamide) (LCST: 43 ° C.), Poly (N-ethoxyethylacrylamide) (LCST: approx. 35 ° C.), Poly (N-tetrahydrofurfurylacrylamide) (LCST: approx. 28 ° C.) ), Poly (N-tetrahydrofurfurylmethacrylamide) (LCST: about 35 ° C), Poly (N, N-diethylacrylamide) (LCST: 32 ° C), Poly-N, N-ethylmethylacrylamide (LCST: 56 ° C) ), Poly (N-ethylacrylamide), Poly (N-cyclopropylacrylamide) (LCST: 45 ° C.), Poly (N-cyclopropylmethacrylamide), etc. Examples thereof include molecules, poly (N-acrylamide), poly (N-acrylamide), polymethylvinyl ethers, and copolymers thereof. Specifically, a copolymer having the above-mentioned structural unit derived from N-substituted (meth) acrylamide and the above-mentioned structural unit derived from (meth) acrylic acid having a surface-modified functional group introduced therein, or the above-mentioned N-. A polymer having a constituent unit derived from substituted (meth) acrylamide and having a surface-modifying functional group introduced at the terminal can be used. The form of the surface-modified functional group is the same as described above. Further, the method for introducing the surface-modifying functional group is not particularly limited, and a conventionally known method can be appropriately adopted.

温度応答性化合物としては、他にも、メチルセルロース、エチルセルロースおよびヒドロキシプロピルセルロース等のアルキル置換セルロース誘導体、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドとのブロック共重合体等のポリアルキレンオキサイドブロック共重合体等が例示できる。 Examples of the temperature-responsive compound include alkyl substituted cellulose derivatives such as methyl cellulose, ethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose, and polyalkylene oxide block copolymers such as block copolymers of polypropylene oxide and polyethylene oxide.

これら温度応答性化合物の中でも、末端をカルボン酸基、アミン基、マレイミド基などの官能基に変性することが容易であるという観点、あるいはメタクリル酸と共重合させることでpH応答性を付与することができるという観点などから、N-置換(メタ)アクリルアミド由来の構成単位を有する高分子が好ましい。 Among these temperature-responsive compounds, from the viewpoint that the terminal can be easily modified to a functional group such as a carboxylic acid group, an amine group, or a maleimide group, or by copolymerizing with methacrylic acid, pH responsiveness is imparted. A polymer having a structural unit derived from N-substituted (meth) acrylamide is preferable from the viewpoint of being able to form a polymer.

これらの温度応答性化合物は、特に制限されないが、単量体を放射線照射によって重合することにより、または溶液重合することにより得られうるものである。 These temperature-responsive compounds are not particularly limited, but can be obtained by polymerizing the monomers by irradiation or by solution polymerization.

単量体としては、それを重合することにより得られる単独重合体が温度応答性を示すもの(以下「温度応答性単量体」とも称する)を用いることができる。温度応答性単量体としては、特に限定されないが、たとえば、N-(またはN,N-ジ)置換(メタ)アクリルアミド化合物、環状基を有する(メタ)アクリルアミド化合物、およびビニルエーテル化合物等が挙げられる。温度応答性化合物は、1種の温度応答性単量体を重合することにより得られる単独重合体であってもよいし、2種以上の温度応答性単量体を重合することにより得られる共重合体であってもよい。共重合体は、グラフト共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれであってもよい。 As the monomer, one in which the homopolymer obtained by polymerizing the monomer exhibits temperature responsiveness (hereinafter, also referred to as “temperature responsive monomer”) can be used. The temperature-responsive monomer is not particularly limited, and examples thereof include N- (or N, N-di) substituted (meth) acrylamide compounds, (meth) acrylamide compounds having a cyclic group, vinyl ether compounds, and the like. .. The temperature-responsive compound may be a homopolymer obtained by polymerizing one kind of temperature-responsive monomer, or may be a copolymer obtained by polymerizing two or more kinds of temperature-responsive monomers. It may be a polymer. The copolymer may be a graft copolymer, a block copolymer, or a random copolymer.

また、温度応答性化合物は、必要に応じて、上記の温度応答性単量体に加えて、温度応答性を阻害しない範囲内において、それ自体は温度応答性単量体に該当しない単量体成分を重合することにより得られる共重合体であってもよい。該共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、およびグラフト共重合体のいずれであってもよい。 In addition to the above-mentioned temperature-responsive monomer, the temperature-responsive compound itself does not correspond to the temperature-responsive monomer as long as it does not inhibit the temperature-responsiveness. It may be a copolymer obtained by polymerizing the components. The copolymer may be any of a random copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer.

さらに、温度応答性化合物は、これらの高分子の架橋体であってもよい。温度応答性高分子が架橋体である場合、かかる架橋体としては、たとえば、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-n-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-イソブチル(メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド等のN-アルキル(メタ)アクリルアミド;N-ビニルイソプロピルアミド、N-ビニル-n-プロピルアミド、N-ビニル-n-ブチルアミド、N-ビニルイソブチルアミド、N-ビニル-t-ブチルアミド等のN-ビニルアルキルアミド;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルアルキルエーテル;エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド;2-エチル-2-オキサゾリン、2-n-プロピル-2-オキサゾリン、2-イソプロピル-2-オキサゾリン等の2-アルキル-2-オキサゾリン等の単量体またはこれら単量体の2種以上を、架橋剤の存在下で重合して得られる高分子を挙げることができる。 Further, the temperature-responsive compound may be a crosslinked product of these polymers. When the temperature-responsive polymer is a cross-linked product, such cross-linked product includes, for example, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-n-propyl (meth) acrylamide, and N-isopropyl ( N-alkyl (meth) acrylamides such as meta) acrylamide, Nn-butyl (meth) acrylamide, N-isobutyl (meth) acrylamide, Nt-butyl (meth) acrylamide; N-vinylisopropylamide, N-vinyl N-vinylalkylamides such as -n-propylamide, N-vinyl-n-butylamide, N-vinylisobutylamide, N-vinyl-t-butylamide; vinylalkyl ethers such as vinylmethyl ether and vinylethyl ether; ethylene oxide. , Acrylamides such as propylene oxide; monomers such as 2-alkyl-2-oxazoline such as 2-ethyl-2-oxazoline, 2-n-propyl-2-oxazoline, 2-isopropyl-2-oxazoline or simplex thereof. Examples thereof include polymers obtained by polymerizing two or more kinds of monomers in the presence of a cross-linking agent.

上記架橋剤としては、従来公知のものを適宜選択して用いればよいが、たとえば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、トリレンジイソシアネート、ジビニルベンゼン、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の重合性官能基を有する架橋性モノマー;グルタールアルデヒド;多価アルコール;多価アミン;多価カルボン酸;カルシウムイオン、亜鉛イオン等の金属イオン等を好適に用いることができる。これらの架橋剤は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the above-mentioned cross-linking agent, conventionally known ones may be appropriately selected and used, and for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, and tri. Crosslinkable monomers with polymerizable functional groups such as range isocyanate, divinylbenzene, polyethylene glycol di (meth) acrylate; glutaaldehyde; polyhydric alcohols; polyvalent amines; polyvalent carboxylic acids; metals such as calcium ions and zinc ions. Ions and the like can be preferably used. These cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.

上記の温度応答性化合物の分子量も特に限定されるものではないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される数平均分子量が3,000以上であることが好ましい。 The molecular weight of the temperature-responsive compound is not particularly limited, but it is preferable that the number average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) is 3,000 or more.

上記温度応答性化合物は、1種単独でもまたは2種以上組み合わせて用いてもよい。また、上記温度応答性化合物は、市販品を用いてもよいし、合成によって得られたものを用いてもよい。 The temperature-responsive compound may be used alone or in combination of two or more. Further, as the temperature-responsive compound, a commercially available product may be used, or a compound obtained by synthesis may be used.

温度応答性化合物の具体的な例としては、下記化合物(7)が好ましく挙げられる。 Specific examples of the temperature-responsive compound include the following compound (7).

Figure 2022031008000011
Figure 2022031008000011

<無機フィラー>
本発明において、無機フィラーは、少なくともその表面が金属酸化物から構成される粒子であり、好ましくは金属酸化物粒子である。
<Inorganic filler>
In the present invention, the inorganic filler is a particle whose surface is composed of a metal oxide at least, and is preferably a metal oxide particle.

粒子の形状は、特に限定されず、粉末状、球状、棒状、針状、板状、柱状、不定形状、燐片状、紡錘状等、いずれの形状であってもよい。 The shape of the particles is not particularly limited, and may be any shape such as powder, sphere, rod, needle, plate, columnar, indefinite shape, flaky shape, spindle shape and the like.

金属酸化物粒子を構成する金属酸化物の例としては、特に制限されないが、シリカ(酸化ケイ素)、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、アルミナ(酸化アルミニウム)、酸化スズ、酸化タンタル、酸化インジウム、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガン、酸化セレン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化ゲルマニウム、二酸化チタン、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウム及び銅アルミ酸化物、アンチモンドープ酸化スズ等が挙げられる。 Examples of the metal oxide constituting the metal oxide particles are not particularly limited, but silica (silicon oxide), magnesium oxide, zinc oxide, lead oxide, alumina (aluminum oxide), tin oxide, tantalum oxide, indium oxide, and the like. Bismus oxide, yttrium oxide, cobalt oxide, copper oxide, manganese oxide, selenium oxide, iron oxide, zirconium oxide, germanium oxide, titanium dioxide, niobium oxide, molybdenum oxide, vanadium oxide and copper aluminum oxide, antimony-doped tin oxide, etc. Can be mentioned.

これらの中でも、無機フィラーの分散安定性、および製膜した際の耐久性の観点から、酸化スズ粒子、二酸化チタン粒子、シリカ(酸化ケイ素)粒子、アルミナ(酸化アルミニウム)粒子、酸化亜鉛粒子が好ましい。これらの金属酸化物粒子は、単独でも又は2種以上を組み合わせても用いることができる。 Among these, tin oxide particles, titanium dioxide particles, silica (silicon oxide) particles, alumina (aluminum oxide) particles, and zinc oxide particles are preferable from the viewpoint of dispersion stability of the inorganic filler and durability during film formation. .. These metal oxide particles can be used alone or in combination of two or more.

無機フィラーの個数平均一次粒径は、5~100nmの範囲内であることが好ましい。無機フィラーの個数平均一次粒径が5nm以上であれば、十分な耐傷性を得ることができる。また、表面積が大きくなりすぎないため、表面層を作製するために分散液を調製する際に無機フィラーの凝集が生じにくい。その結果、成膜する際の塗布むらを低減することができ、細線再現性および耐久性が向上しうるため好ましい。一方、無機フィラーの個数平均一次粒径が100nm以下であれば、表面層の形成時に無機フィラーを溶剤に分散させる際に、分散液中で無機フィラーの沈降が生じにくい。その結果、成膜する際の塗布むらを低減することができ、細線再現性および耐久性が向上しうる。また、安定して原版を製造することができる。 The average primary particle size of the number of inorganic fillers is preferably in the range of 5 to 100 nm. When the average primary particle size of the number of inorganic fillers is 5 nm or more, sufficient scratch resistance can be obtained. In addition, since the surface area does not become too large, aggregation of the inorganic filler is unlikely to occur when preparing the dispersion liquid for producing the surface layer. As a result, uneven coating during film formation can be reduced, and fine line reproducibility and durability can be improved, which is preferable. On the other hand, when the number average primary particle size of the inorganic filler is 100 nm or less, the inorganic filler is less likely to settle in the dispersion liquid when the inorganic filler is dispersed in the solvent when the surface layer is formed. As a result, uneven coating during film formation can be reduced, and fine line reproducibility and durability can be improved. In addition, the original plate can be stably manufactured.

無機フィラーの個数平均一次粒径は、以下の方法で測定される個数平均一次粒径と定義する。 The number average primary particle size of the inorganic filler is defined as the number average primary particle size measured by the following method.

まず、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製)により撮影された試料(金属酸化物粒子等)の10000倍の拡大写真をスキャナーに取り込む。 First, a 10000 times magnified photograph of a sample (metal oxide particles, etc.) taken by a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd.) is captured in a scanner.

次いで、得られた写真画像から、凝集した粒子を除く300個の無機フィラーの粒子の像を、ランダムに自動画像処理解析システム ルーゼックスAP ソフトウエアVer.1.32(株式会社ニレコ製)を使用して2値化処理して、当該無機フィラーの粒子の像のそれぞれの水平方向フェレ径を算出する。そして、当該無機フィラーの粒子の像のそれぞれの水平方向フェレ径の平均値を算出して個数平均一次粒径とする。ここで、水平方向フェレ径とは、上記無機フィラーの粒子の像を2値化処理したときの外接長方形の、x軸に平行な辺の長さをいう。 Next, from the obtained photographic images, images of 300 inorganic filler particles excluding agglomerated particles were randomly obtained from the automatic image processing analysis system Luzex AP Software Ver. A binarization process is performed using 1.32 (manufactured by Nireco Corporation) to calculate the horizontal ferret diameter of each image of the particles of the inorganic filler. Then, the average value of the horizontal ferret diameters of the images of the particles of the inorganic filler is calculated and used as the number average primary particle size. Here, the horizontal ferret diameter refers to the length of the side of the circumscribed rectangle parallel to the x-axis when the image of the particles of the inorganic filler is binarized.

また、上記無機フィラーの粒子の個数平均一次粒径の測定は、表面修飾剤由来の化学種(被覆層)を含まない無機フィラーの粒子について、行うものとする。無機フィラーの粒子は、表面修飾処理を施しても、無機フィラーの粒子に対して誤差範囲の厚さ(大体、無機フィラーの粒子の粒径に対して1/10000程度の厚さ)になると考えられ、このため、表面修飾処理を施すことによっては、個数平均一次粒径の変化がないものとする。 Further, the measurement of the average primary particle size of the particles of the inorganic filler shall be performed on the particles of the inorganic filler that do not contain the chemical species (coating layer) derived from the surface modifier. It is considered that the particles of the inorganic filler have a thickness within the error range (generally about 1/10000 of the particle size of the particles of the inorganic filler) with respect to the particles of the inorganic filler even if the surface modification treatment is applied. Therefore, it is assumed that there is no change in the number average primary particle size by applying the surface modification treatment.

(刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラー)
刺激応答性化合物(以下、表面修飾剤ともいう)により表面修飾された無機フィラーは、原料となる金属酸化物粒子などの無機フィラーに表面修飾剤による表面修飾が施されたものである。本明細書中、表面修飾とは、無機フィラーの表面に表面修飾剤を物理的または化学的に付着させることをいう。
(Inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound)
The inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound (hereinafter, also referred to as a surface modifier) is an inorganic filler such as metal oxide particles as a raw material, which has been surface-modified with a surface modifier. As used herein, surface modification refers to physically or chemically adhering a surface modifier to the surface of an inorganic filler.

表面修飾方法、すなわち、無機フィラーの表面への表面修飾剤の付着の方法には、主には、湿式処理法と乾式処理法の2つの方法に大別される。 The surface modification method, that is, the method of adhering the surface modifier to the surface of the inorganic filler, is mainly classified into two methods, a wet treatment method and a dry treatment method.

湿式処理法は、無機フィラーと表面修飾剤とを適当な溶剤中で分散することにより該表面修飾剤を無機フィラーの表面に付着させる方法である。溶剤中への分散方法としては例えば、ボールミルやサンドミルなど通常の分散手段を用いることができる。分散処理後は、この分散液を乾燥して溶剤を除去した後、更に加熱処理を行って、該表面修飾剤を無機フィラーの表面に反応、固着させる方法である。 The wet treatment method is a method of adhering the surface modifier to the surface of the inorganic filler by dispersing the inorganic filler and the surface modifier in an appropriate solvent. As a method of dispersing in the solvent, for example, a usual dispersion means such as a ball mill or a sand mill can be used. After the dispersion treatment, the dispersion liquid is dried to remove the solvent, and then heat treatment is further performed to react and fix the surface modifier on the surface of the inorganic filler.

乾式処理法は、溶剤を使用せずに、表面修飾剤と無機フィラーとを混練することによって表面修飾剤を無機フィラーの表面に付着させる。その他の工程に関しては、上記説明した湿式処理と同様にして行われる。 In the dry treatment method, the surface modifier is attached to the surface of the inorganic filler by kneading the surface modifier and the inorganic filler without using a solvent. Other steps are performed in the same manner as the wet treatment described above.

表面修飾剤の詳細に関しては、上記記載の刺激応答性化合物の通りである。 The details of the surface modifier are as described above for the stimulus-responsive compound.

表面修飾剤の使用量は、未修飾の無機フィラー100質量部に対して0.5~20質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1~10質量部の範囲内である。0.5質量部以上であれば、表面修飾剤の機能が十分に得られうる。また、20質量部以下であれば、未反応の表面修飾剤が多くなることでこれが分散液中で無機フィラーの凝集を引き起こしたり、成膜した際に凝集し可塑剤となることにより品質に悪影響を与えることを防ぐことができる。 The amount of the surface modifier used is preferably in the range of 0.5 to 20 parts by mass, more preferably in the range of 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the unmodified inorganic filler. If it is 0.5 parts by mass or more, the function of the surface modifier can be sufficiently obtained. Further, if the amount is 20 parts by mass or less, the amount of unreacted surface modifier increases, which causes aggregation of the inorganic filler in the dispersion liquid, or aggregates when the film is formed and becomes a plasticizer, which adversely affects the quality. Can be prevented from giving.

無機フィラーに表面修飾剤により表面修飾が施されていることは、示差熱・熱重量(TG/DTA)測定によって確認することができる。 It can be confirmed by differential thermal / thermogravimetric (TG / DTA) measurement that the surface modification of the inorganic filler is performed by the surface modifier.

湿式処理方法とは、無機フィラーと、表面修飾剤とを溶剤中で分散することによって、表面修飾剤を無機フィラーの表面上に付着(又は結合)させる方法である。当該方法としては、無機フィラーと、表面修飾剤とを溶剤中で分散させ、得られた分散液を乾燥し溶剤を除去する方法が好ましく、その後さらに加熱処理を行い、表面修飾剤と無機フィラーとを反応させることによって、表面修飾剤を無機フィラーの表面上に付着(又は結合)させる方法がより好ましい。また、表面修飾剤と無機フィラーとを溶剤中で分散した後、得られた分散液を湿式粉砕することにより、無機フィラーを微細化すると同時に表面修飾を進行させてもよい。 The wet treatment method is a method of adhering (or binding) the surface modifier to the surface of the inorganic filler by dispersing the inorganic filler and the surface modifier in a solvent. As the method, a method of dispersing the inorganic filler and the surface modifier in a solvent and drying the obtained dispersion to remove the solvent is preferable, and then further heat treatment is performed to obtain the surface modifier and the inorganic filler. A method of adhering (or binding) the surface modifier on the surface of the inorganic filler by reacting with the above is more preferable. Further, the surface modifier and the inorganic filler may be dispersed in a solvent, and then the obtained dispersion liquid may be wet-ground to make the inorganic filler finer and at the same time proceed with the surface modification.

無機フィラー及び表面修飾剤を溶剤中で分散させる手段としては、特に制限されず公知の手段を用いることができ、その例としては、ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル等の一般的な分散手段を挙げることができる。 As the means for dispersing the inorganic filler and the surface modifier in the solvent, known means can be used without particular limitation, and examples thereof include general dispersion means such as a homogenizer, a ball mill, and a sand mill. can.

溶剤としては、特に制限されず公知の溶剤を用いることができ、その好ましい例としては、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノール(2-ブタノール)、t-ブタノール、ベンジルアルコールなどのアルコール系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらは単独でも又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the solvent, a known solvent can be used without particular limitation, and preferred examples thereof include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol (2-butanol), t-butanol, and the like. Examples thereof include alcohol solvents such as benzyl alcohol, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, methyl ethyl ketone, and tetrahydrofuran. These may be used alone or in combination of two or more.

溶剤の除去方法としては、特に制限されず公知の方法を用いることができ、その例としては、エバポレーターを用いる方法、室温下で溶剤を揮発させる方法等が挙げられる。 The method for removing the solvent is not particularly limited, and a known method can be used. Examples thereof include a method using an evaporator and a method for volatilizing the solvent at room temperature.

加熱温度としては、特に制限されないが、50~250℃の範囲内であることが好ましく、70~200℃の範囲内であることがより好ましく、80~150℃の範囲内であることがさらに好ましい。また、加熱時間としては、特に制限されないが、1~600分の範囲内であることが好ましく、10~300分の範囲内であることがより好ましく、30~90分の範囲内であることがさらに好ましい。なお、加熱方法は、特に制限されず、公知の方法を用いることができる。 The heating temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 50 to 250 ° C, more preferably in the range of 70 to 200 ° C, and further preferably in the range of 80 to 150 ° C. .. The heating time is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 600 minutes, more preferably in the range of 10 to 300 minutes, and preferably in the range of 30 to 90 minutes. More preferred. The heating method is not particularly limited, and a known method can be used.

乾式処理方法とは、溶剤を用いず、表面修飾剤と無機フィラーとを混練することによって、表面修飾剤を無機フィラーの表面上に付着(又は結合)させる方法である。当該方法としては、表面修飾剤と、無機フィラーとを混練した後、さらに加熱処理を行い、表面修飾剤と無機フィラーとを反応させることによって、表面修飾剤を無機フィラーの表面上に付着(又は結合)させる方法であってもよい。また、無機フィラーと、表面修飾剤とを混練する際に、これらを乾式粉砕することにより、無機フィラーを微細化すると同時に表面修飾を進行させてもよい。 The dry treatment method is a method in which the surface modifier is attached (or bonded) to the surface of the inorganic filler by kneading the surface modifier and the inorganic filler without using a solvent. In this method, the surface modifier and the inorganic filler are kneaded and then heat-treated, and the surface modifier and the inorganic filler are reacted to adhere the surface modifier to the surface of the inorganic filler (or). It may be a method of combining). Further, when the inorganic filler and the surface modifier are kneaded, the inorganic filler may be refined and the surface modification may be promoted at the same time by dry pulverizing the inorganic filler.

なお、後述する重合性表面修飾剤により表面修飾を行った無機フィラーに、非重合性表面修飾剤としての刺激応答性化合物により表面修飾する場合の表面修飾方法は、無機フィラーの表面上又は重合性表面修飾剤上に、非重合性表面修飾剤が付着(又は結合)することができればどのような方法であってもよい。 The surface modification method for surface-modifying an inorganic filler surface-modified with a polymerizable surface modifier described later with a stimulus-responsive compound as a non-polymerizable surface modifier is on the surface of the inorganic filler or polymerizable. Any method may be used as long as the non-polymerizable surface modifier can be attached (or bonded) to the surface modifier.

したがって、無機フィラーへ重合性表面修飾剤と非重合性表面修飾剤を併用する場合には、初めに重合性表面修飾剤による表面修飾を施したのち、非重合性表面修飾剤による表面修飾を行うことが好ましい。 Therefore, when a polymerizable surface modifier and a non-polymerizable surface modifier are used in combination with the inorganic filler, the surface is first modified with the polymerizable surface modifier, and then the surface is modified with the non-polymerizable surface modifier. Is preferable.

<重合性基を有する表面修飾剤(重合性表面修飾剤)による表面修飾方法>
無機フィラーは、重合性基を有することが好ましい。重合性基を有することで、無機フィラーは同士が架橋し、強固な膜を形成することができ、耐久性がより向上しうるものと考えられる。
<Method of surface modification with a surface modifier having a polymerizable group (polymerizable surface modifier)>
The inorganic filler preferably has a polymerizable group. By having a polymerizable group, the inorganic fillers can be crosslinked with each other to form a strong film, and it is considered that the durability can be further improved.

重合性基の導入方法としては、特に制限されないが、重合性表面修飾剤により表面修飾する方法が好ましい。この際、上記無機フィラーは、重合性基を有する表面修飾剤によって表面修飾した後、刺激応答性化合物により表面修飾してもよく、刺激応答性化合物により表面修飾した後、重合性基を有する表面修飾剤により表面修飾してもよい。好ましくは、重合性基を有する表面修飾剤によって表面修飾した後、刺激応答性化合物により表面修飾を行う。 The method for introducing the polymerizable group is not particularly limited, but a method of surface modification with a polymerizable surface modifier is preferable. At this time, the inorganic filler may be surface-modified with a surface modifier having a polymerizable group and then surface-modified with a stimulus-responsive compound, or may be surface-modified with a stimulus-responsive compound and then surface-modified with a polymerizable group. The surface may be modified with a modifier. Preferably, the surface is modified with a surface modifier having a polymerizable group, and then the surface is modified with a stimulus-responsive compound.

なお、「重合性表面修飾剤の有する重合性基」とは、樹脂の成分である重合性モノマー又は樹脂に対して重合性を有する基をいう。例えば、後記するラジカル重合性基等が該当する。また、「非重合性表面修飾剤」とは、当該重合性基を有しない表面修飾剤をいう。 The "polymerizable group of the polymerizable surface modifier" refers to a polymerizable monomer or a group having a polymerizable property with respect to a resin as a component of the resin. For example, the radically polymerizable group described later corresponds to this. Further, the "non-polymerizable surface modifier" means a surface modifier that does not have the polymerizable group.

本発明でいう重合性表面修飾剤は、重合性基及び表面修飾官能基を有する。本発明において適用可能な重合性基の種類は、特に制限されないが、ラジカル重合性基が好ましい。ここで、ラジカル重合性基とは、炭素-炭素二重結合を有するラジカル重合可能な基を表す。ラジカル重合性基の例としては、エポキシ基、ビニル基及び(メタ)アクリロイル基等が挙げられ、これらの中でも、メタクリロイル基が好ましい。 The polymerizable surface modifier according to the present invention has a polymerizable group and a surface modifying functional group. The type of polymerizable group applicable in the present invention is not particularly limited, but a radically polymerizable group is preferable. Here, the radically polymerizable group represents a radically polymerizable group having a carbon-carbon double bond. Examples of the radically polymerizable group include an epoxy group, a vinyl group, a (meth) acryloyl group, and the like, and among these, a methacryloyl group is preferable.

また、ここでいう表面修飾官能基とは、金属酸化物粒子などの無機フィラーの表面に存在するヒドロキシ基などの極性基への重合性を有する基を表す。表面修飾官能基の例としては、例えば、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン化シリル基、アルコキシシリル基等が挙げられ、これらの中でもハロゲン化シリル基、アルコキシシリル基が好ましい。 Further, the surface-modified functional group referred to here represents a group having a polymerizable property to a polar group such as a hydroxy group existing on the surface of an inorganic filler such as metal oxide particles. Examples of the surface-modified functional group include a carboxy group, a hydroxy group, a halide silyl group, an alkoxysilyl group and the like, and among these, a halide silyl group and an alkoxysilyl group are preferable.

重合性表面修飾剤としては、ラジカル重合性基を有するシランカップリング剤が好ましく、ラジカル重合性基を有するシランカップリング剤としては、下記S-1~S-34で示す化合物が挙げられる。 The polymerizable surface modifier is preferably a silane coupling agent having a radically polymerizable group, and examples of the silane coupling agent having a radically polymerizable group include the compounds shown in S-1 to S-34 below.

Figure 2022031008000012
Figure 2022031008000012

重合性表面修飾剤は、合成品であってもよいし市販品であってもよい。市販品の具体例としては、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103(以上、信越化学工業株式会社製)等を挙げることができる。また、重合性表面修飾剤は、単独でも又は2種以上を組み合わせても用いることができる。 The polymerizable surface modifier may be a synthetic product or a commercially available product. Specific examples of commercially available products include KBM-502, KBM-503, KBE-502, KBE-503, KBM-5103 (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like. Further, the polymerizable surface modifier can be used alone or in combination of two or more.

重合性表面修飾剤を用いた表面修飾の方法は、特に制限されず、重合性表面修飾剤を用いる以外は、非重合性表面修飾剤(上述の刺激応答性化合物)で説明した方法と同様の方法を採用することができる。また、公知の金属酸化物粒子の表面修飾技術を用いてもよい。 The method of surface modification using the polymerizable surface modifier is not particularly limited, and is the same as the method described for the non-polymerizable surface modifier (stimulus-responsive compound described above) except that the polymerizable surface modifier is used. The method can be adopted. Further, a known surface modification technique for metal oxide particles may be used.

重合性表面修飾剤の使用量は、重合性表面修飾剤による表面修飾の前の無機フィラー(非重合性表面修飾剤による表面修飾後の無機フィラーを重合性表面修飾剤によりさらに表面修飾する場合は、非重合性表面修飾剤による表面修飾後の無機フィラー)100質量部に対して、0.5質量部以上であることが好ましく、1質量部以上であることがより好ましく、1.5質量部以上であることがさらに好ましい。この範囲であると、表面層の膜強度が向上し、刷版の摩耗がより低減される。また、重合性表面修飾剤による表面修飾の前の無機フィラー(非重合性表面修飾剤による表面修飾後の無機フィラーを重合性表面修飾剤によりさらに表面修飾する場合は、非重合性表面修飾剤による表面修飾後の無機フィラー)に対して、15質量部以下であることが好ましく、10質量部以下であることがより好ましく、8質量部以下であることがさらに好ましい。この範囲であると、粒子表面のヒドロキシ基数に対して重合性表面修飾剤の量が過剰とはならずより適切な範囲となり、未反応の重合性表面修飾剤による表面層の膜強度の低下が抑制されて表面層の膜強度が向上し、刷版の摩耗がより低減される。 The amount of the polymerizable surface modifier used is the inorganic filler before the surface modification with the polymerizable surface modifier (when the inorganic filler after the surface modification with the non-polymerizable surface modifier is further surface-modified with the polymerizable surface modifier). , Inorganic filler after surface modification with a non-polymerizable surface modifier) 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass. The above is more preferable. Within this range, the film strength of the surface layer is improved and the wear of the printing plate is further reduced. In addition, an inorganic filler before surface modification with a polymerizable surface modifier (when the inorganic filler after surface modification with a non-polymerizable surface modifier is further surface-modified with a polymerizable surface modifier, a non-polymerizable surface modifier is used. It is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and further preferably 8 parts by mass or less with respect to the surface-modified inorganic filler). Within this range, the amount of the polymerizable surface modifier does not become excessive with respect to the number of hydroxy groups on the particle surface and becomes a more appropriate range, and the film strength of the surface layer is lowered by the unreacted polymerizable surface modifier. It is suppressed, the film strength of the surface layer is improved, and the wear of the printing plate is further reduced.

表面修飾剤により表面修飾された金属酸化物粒子の代表的な調製方法を後述の実施例に示す。同様の方法で、未処理の金属酸化物粒子の種類、表面修飾剤の種類およびその組み合わせにより、所望の構成の表面修飾剤により表面修飾された金属酸化物粒子を得ることができる。 A typical method for preparing metal oxide particles surface-modified with a surface modifier is shown in Examples described later. In the same manner, the type of untreated metal oxide particles, the type of surface modifier, and a combination thereof can be used to obtain metal oxide particles surface-modified with a surface modifier having a desired constitution.

表面層中の刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーの含有量は、表面層の総質量に対して、好ましくは50質量%超であり、より好ましくは70~99質量%であり、さらに好ましくは80~95質量%である。上記範囲とすることで、本発明の効果がより顕著に得られうる。 The content of the inorganic filler surface-modified with the stimulus-responsive compound in the surface layer is preferably more than 50% by mass, more preferably 70 to 99% by mass, and further, with respect to the total mass of the surface layer. It is preferably 80 to 95% by mass. Within the above range, the effect of the present invention can be obtained more remarkably.

なお、無機フィラーが、刺激応答性化合物および重合性表面修飾剤により表面修飾されたものである場合の含有量についても上記範囲であることが好ましい。 The content of the inorganic filler when the surface is modified with a stimulus-responsive compound and a polymerizable surface modifier is also preferably in the above range.

<樹脂>
本発明のインク膜形成用原版の表面層は、速い刺激応答性を損なわない範囲の量であれば、樹脂を含んでいてもよい。表面層に含まれる樹脂としては、特に制限されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも用いることができる。
<Resin>
The surface layer of the original plate for forming an ink film of the present invention may contain a resin as long as the amount does not impair the rapid stimulus response. The resin contained in the surface layer is not particularly limited, and either a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used.

熱可塑性樹脂の例としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル・スチレン(AS)樹脂、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、非晶性ポリアリレート樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、およびこれらの共重合体等が挙げられる。 Examples of thermoplastic resins include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, cyclic polyolefin resins, polyethylene terephthalates, polyester resins such as polybutylene terephthalate, polyvinyl chloride resins, vinylidene chloride resins, polytetrafluoroethylene resins, and polystyrenes. Resin, polyether resin, polyvinyl acetate resin, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, acrylonitrile-styrene (AS) resin, acrylic resin, styrene acrylic resin, polyamide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, modified polyphenylene ether resin, Polybutylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate resin, polyphenylene sulfide resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, amorphous polyarylate resin, liquid crystal polymer, polyether ether ketone resin, thermoplastic polyimide resin, polyamideimide resin, and both of them. Examples include polymers.

熱硬化性樹脂の例としては、たとえば、固形エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂(尿素樹脂)、ベンゾグアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、架橋型アクリル樹脂(たとえば、架橋型ポリメチルメタクリレート樹脂)、架橋型ポリスチレン樹脂、およびポリアミック酸樹脂(加熱によりイミド化させポリイミド構造が形成される樹脂)等が挙げられる。 Examples of thermosetting resins include solid epoxy resin, silicone resin, silicone modified resin, formaldehyde resin, phenol resin, melamine resin, urea resin (urea resin), benzoguanamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, and diallyl. Ftalate resin, polyurethane resin, thermosetting polyimide resin, crosslinked acrylic resin (for example, crosslinked polymethylmethacrylate resin), crosslinked polystyrene resin, and polyamic acid resin (resin that is imidized by heating to form a polyimide structure). And so on.

上記樹脂は、1種単独でもまたは2種以上を組み合わせても用いることができる。また、たとえば、ビニル重合セグメント(ビニル樹脂セグメント)とポリエステル重合セグメント(ポリエステル樹脂セグメント)とを有する樹脂など、2種以上の重合セグメント(樹脂セグメント)が互いに結合してなるハイブリッド樹脂を用いてもよい。 The above resin can be used alone or in combination of two or more. Further, for example, a hybrid resin in which two or more kinds of polymerization segments (resin segments) are bonded to each other, such as a resin having a vinyl polymerization segment (vinyl resin segment) and a polyester polymerization segment (polyester resin segment), may be used. ..

これらの中でも、刺激応答性化合物の水との親和性の変化がより起こりやすいという観点から、熱可塑性樹脂が好ましく、スチレンアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリオレフィン樹脂がより好ましい。 Among these, a thermoplastic resin is preferable, and a styrene acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyethylene terephthalate resin, and a polyolefin resin are more preferable from the viewpoint that the affinity of the stimulus-responsive compound with water is more likely to change.

表面層に含まれる樹脂は、合成品を用いてもよいし市販品を用いてもよい。樹脂の市販品の例としては、星光PMC株式会社製のVS-1063(重量平均分子量:5,500)、US-1071(重量平均分子量:10,000)、X-1(重量平均分子量:18,000)、YS-1274(重量平均分子量:19,000)、VS-1047(重量平均分子量:10,000)、RS-1191(重量平均分子量:6,500)等が挙げられる。 As the resin contained in the surface layer, a synthetic product or a commercially available product may be used. Examples of commercially available resins include VS-1063 (weight average molecular weight: 5,500), US-1071 (weight average molecular weight: 10,000), X-1 (weight average molecular weight: 18) manufactured by Seikou PMC Co., Ltd. , 000), YS-1274 (weight average molecular weight: 19,000), VS-1047 (weight average molecular weight: 10,000), RS-1191 (weight average molecular weight: 6,500) and the like.

表面層に含まれる樹脂の重量平均分子量は、特に制限されないが、5,000~30,000であることが好ましく、8,000~20,000であることがより好ましい。 The weight average molecular weight of the resin contained in the surface layer is not particularly limited, but is preferably 5,000 to 30,000, more preferably 8,000 to 20,000.

なお、本明細書において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した値を採用する。 In addition, in this specification, the value measured by gel permeation chromatography (GPC) is adopted as the weight average molecular weight.

本発明の好ましい実施形態において、前記樹脂は、重合性モノマー、特にはラジカル重合性モノマーの重合体である。これにより、表面層は、重合性モノマーの重合による一体的な重合体で構成され、その内部に無機フィラー等が分散されている構造を有する。そのため、耐久性がより向上しうる。 In a preferred embodiment of the present invention, the resin is a polymer of a polymerizable monomer, particularly a radically polymerizable monomer. As a result, the surface layer is composed of an integral polymer obtained by polymerizing the polymerizable monomer, and has a structure in which an inorganic filler or the like is dispersed therein. Therefore, the durability can be further improved.

この際、耐摩耗性を向上できるという観点から、上述の刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーは、表面にさらに重合性基を有するものであることが好ましい。そして、表面層は、重合性基をさらに有する無機フィラーと重合性モノマーとを含有する組成物の重合物で構成されていることが好ましい。当該構成により、無機フィラーの表面上の重合性基と重合性モノマーとの重合反応による共有結合によって無機フィラーを上記重合体と結合させることができる。すなわち、表面に重合性基を有する無機フィラーとラジカル重合性モノマーとで、三次元架橋の無機-有機ハイブリッド膜を形成することができる。これにより、インク膜形成用原版の耐久性をより向上できる。 At this time, from the viewpoint of improving the wear resistance, the inorganic filler surface-modified with the above-mentioned stimulus-responsive compound preferably has a polymerizable group on the surface. The surface layer is preferably composed of a polymer of a composition containing an inorganic filler further having a polymerizable group and a polymerizable monomer. With this configuration, the inorganic filler can be bonded to the above polymer by a covalent bond due to a polymerization reaction between the polymerizable group on the surface of the inorganic filler and the polymerizable monomer. That is, an inorganic filler having a polymerizable group on the surface and a radically polymerizable monomer can form a three-dimensional crosslinked inorganic-organic hybrid film. This makes it possible to further improve the durability of the original plate for forming an ink film.

重合性モノマーは、一種単独で用いられても良いし、二種以上を混合して用いられても良い。 The polymerizable monomer may be used alone or in combination of two or more.

重合性モノマーは、重合性基を有し、紫外線、可視光線、電子線等の活性線の照射により、又は加熱等のエネルギーの付加により、重合(硬化)して樹脂となる化合物である。 The polymerizable monomer is a compound having a polymerizable group and polymerizing (curing) to become a resin by irradiation with active rays such as ultraviolet rays, visible light, and electron beams, or by addition of energy such as heating.

重合性モノマーとしては、ラジカル重合反応を経て硬化するラジカル重合性モノマーであることが好ましい。重合性モノマーとしては、例えば、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、N-ビニルピロリドン系モノマー等が挙げられ、バインダー樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリアクリレート等が挙げられる。 The polymerizable monomer is preferably a radically polymerizable monomer that is cured through a radical polymerization reaction. Examples of the polymerizable monomer include styrene-based monomers, acrylic-based monomers, methacrylic-based monomers, vinyl toluene-based monomers, vinyl acetate-based monomers, N-vinylpyrrolidone-based monomers, and examples of the binder resin include polystyrene and the like. Examples include polyacrylate.

重合性モノマーが有する重合性基は、炭素-炭素二重結合を有し、重合可能な基である。重合性基は、少ない光量又は短い時間での硬化が可能であることから、アクリロイル基(CH=CHCO-)又はメタクリロイル基(CH=C(CH)CO-)であることが特に好ましい。 The polymerizable group of the polymerizable monomer has a carbon-carbon double bond and is a polymerizable group. The polymerizable group is particularly preferably an acryloyl group (CH 2 = CHCO−) or a methacryloyl group (CH 2 = C (CH 3 ) CO−) because it can be cured with a small amount of light or in a short time. ..

重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、以下の化合物M1~M11が挙げられるが、これらに限定されるものではない。下記の各式中、Rは、アクリロイル基を表し、R’は、メタクリロイル基を表す。 Specific examples of the polymerizable monomer include, but are not limited to, the following compounds M1 to M11. In each of the following formulas, R represents an acryloyl group and R'represents a methacryloyl group.

Figure 2022031008000013
Figure 2022031008000013

上記重合性モノマーは、公知の方法で合成することができ、また市販品としても入手することができる。 The above-mentioned polymerizable monomer can be synthesized by a known method, and can also be obtained as a commercially available product.

また、重合性モノマーとしては、重合性基を3個以上有する化合物であることが、架橋密度の高い高硬度の保護層を形成する観点から好ましい。 Further, the polymerizable monomer is preferably a compound having three or more polymerizable groups from the viewpoint of forming a protective layer having a high crosslink density and a high hardness.

上記の重合性モノマーを硬化反応させる方法としては、電子線開裂反応を利用する方法やラジカル重合開始剤の存在下で光や熱を利用する方法等により硬化反応を行うことができる。 As a method for curing the above-mentioned polymerizable monomer, a curing reaction can be carried out by a method using an electron beam cleavage reaction, a method using light or heat in the presence of a radical polymerization initiator, or the like.

ラジカル重合開始剤を用いて硬化反応を行う場合、重合開始剤として光重合開始剤、熱重合開始剤のいずれも使用することができる。また、光、熱の両方の開始剤を併用することもできる。 When the curing reaction is carried out using a radical polymerization initiator, either a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator can be used as the polymerization initiator. In addition, both light and heat initiators can be used in combination.

重合開始剤としては、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルアゾビスバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)などのアゾ化合物、過酸化ベンゾイル(BPO)、ジ-t-ブチルヒドロペルオキシド、t-ブチルヒドロペルオキシド、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイルなどの過酸化物等の熱重合開始剤が挙げられる。 Examples of the polymerization initiator include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2,4-dimethylazobisvaleronitrile), and 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile). Azo compounds such as, benzoyl peroxide (BPO), di-t-butylhydroperoxide, t-butylhydroperoxide, chlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, bromomethylbenzoyl peroxide, lauroyl peroxide and the like. Examples thereof include thermal polymerization initiators such as.

また、光重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-1-ブタノン(Omnirad(登録商標)369:IGM Resins B.V.社製)、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、2-メチル-2-モルフォリノ(4-メチルチオフェニル)プロパン-1-オン、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム等のアセトフェノン系またはケタール系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン、4-ヒドロキシベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、2-ベンゾイルナフタレン、4-ベンゾイルビフェニル、4-ベンゾイルフェニールエーテル、アクリル化ベンゾフェノン、1,4-ベンゾイルベンゼン等のベンゾフェノン系光重合開始剤、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤が挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator include diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, and 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl-. (2-Hydroxy-2-propyl) Ketone, 2-Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone (Omnirad® 369: IGM Resins B.V.) , 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-methyl-2-morpholino (4-methylthiophenyl) propan-1-one, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- Acetophenone-based or ketal-based photopolymerization initiators such as (o-ethoxycarbonyl) oxime, benzoin ether-based photopolymerization initiators such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, and benzoin isopropyl ether, benzophenone, 4-. Benzophenone-based photopolymerization initiators such as hydroxybenzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 2-benzoylnaphthalene, 4-benzoylbiphenyl, 4-benzoylphenyl ether, acrylicized benzophenone, 1,4-benzoylbenzene, 2-isopropylthioxanthone, Examples thereof include thioxanthone-based photopolymerization initiators such as 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, and 2,4-dichlorothioxanthone.

その他の光重合開始剤としては、エチルアントラキノン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド(Omnirad(登録商標)819:IGM Resins B.V.社製)、ビス(2,4-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、メチルフェニルグリオキシエステル、9,10-フェナントレン、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物が挙げられる。 Other photopolymerization initiators include ethylanthraquinone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylphenylethoxyphosphine oxide, and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide. Oxide (Omnirad® 819: IGM Resins B.V.), Bis (2,4-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, Methylphenylglioxyester, 9,10- Examples thereof include phenylanthrene, aclysine-based compounds, triazine-based compounds, and imidazole-based compounds.

また、光重合促進効果を有するものを単独または上記光重合開始剤と併用して用いることもできる。例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2-ジメチルアミノ)エチル、4,4’-ジメチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。 Further, those having a photopolymerization promoting effect can be used alone or in combination with the above-mentioned photopolymerization initiator. For example, triethanolamine, methyldiethanolamine, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl benzoate (2-dimethylamino), 4,4'-dimethylaminobenzophenone and the like can be mentioned.

これらの重合開始剤は、1種または2種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、重合性モノマー100質量部に対し0.1~40質量部の範囲内、好ましくは0.5~20質量部の範囲内である。 These polymerization initiators may be used alone or in admixture of two or more. The content of the polymerization initiator is in the range of 0.1 to 40 parts by mass, preferably in the range of 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.

表面層が樹脂を含む場合、表面層中の樹脂の含有量は、表面層の合計質量に対して、1~30質量%であることが好ましく、5~20質量%であることがより好ましい。樹脂を含有することにより、無機フィラー粒子の隙間に樹脂が存在することから表面層全体の弾性変形率が向上し、耐久性が向上しうる。樹脂の含有量が1質量%以上であれば上記効果が得られやすいため好ましい。また、樹脂の含有量が30質量%以下であれば、刺激応答性化合物の自由度が十分に高くなるため応答性に優れる。また、膜表面の可塑成分が多くなりすぎないことから耐久性も確保できるため好ましい。 When the surface layer contains a resin, the content of the resin in the surface layer is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, based on the total mass of the surface layer. By containing the resin, the elastic deformation rate of the entire surface layer can be improved and the durability can be improved because the resin is present in the gaps between the inorganic filler particles. When the content of the resin is 1% by mass or more, the above effect can be easily obtained, which is preferable. Further, when the content of the resin is 30% by mass or less, the degree of freedom of the stimulus-responsive compound is sufficiently high, so that the responsiveness is excellent. Further, it is preferable because the durability can be ensured because the amount of the plastic component on the film surface does not increase too much.

なお、上記樹脂が、重合性モノマーの重合体である場合は、表面層を構成する刺激応答性化合物(および必要に応じて重合性表面修飾剤)により修飾された無機フィラーと重合性モノマーとの総質量に対する重合性モノマーの質量の割合が、1~30質量%であることが好ましく、5~20質量%であることがより好ましい。 When the resin is a polymer of a polymerizable monomer, the inorganic filler modified with a stimulus-responsive compound (and, if necessary, a polymerizable surface modifier) constituting the surface layer, and the polymerizable monomer are used. The ratio of the mass of the polymerizable monomer to the total mass is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass.

(その他の成分)
表面層は、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、可塑剤、金属酸化物粒子等をさらに含有していてもよい。
(Other ingredients)
The surface layer may further contain an antioxidant, a plasticizer, metal oxide particles and the like as long as the effects of the present invention are not impaired.

(表面層の厚さ)
表面層の厚さ(乾燥厚さ)は、特に制限されないが、3~30μmであることが好ましく、5~10μmであることがより好ましい。
(Thickness of surface layer)
The thickness (dry thickness) of the surface layer is not particularly limited, but is preferably 3 to 30 μm, and more preferably 5 to 10 μm.

[接着層]
本発明のインク膜形成用原版は、表面層が接着層を介して基板上に配置されてなるものであってもよい。
[Adhesive layer]
The original plate for forming an ink film of the present invention may have a surface layer arranged on a substrate via an adhesive layer.

接着層の形成に用いられる接着剤(以下、接着層形成用接着剤とも称する)としては、特に制限されず、硬化性樹脂、および必要に応じて重合開始剤、溶媒等を含む硬化性組成物が好ましい。硬化性樹脂、重合開始剤、溶媒の具体的な形態や、接着剤を硬化させる際の条件は特に制限されず、従来公知の知見が適宜参照されうる。接着層の厚さ(乾燥厚さ)も特に制限されないが、0.5~3μmであることが好ましい。 The adhesive used for forming the adhesive layer (hereinafter, also referred to as an adhesive for forming the adhesive layer) is not particularly limited, and is a curable composition containing a curable resin and, if necessary, a polymerization initiator, a solvent and the like. Is preferable. The specific forms of the curable resin, the polymerization initiator, and the solvent, and the conditions for curing the adhesive are not particularly limited, and conventionally known findings can be appropriately referred to. The thickness (dry thickness) of the adhesive layer is also not particularly limited, but is preferably 0.5 to 3 μm.

[インク膜形成用原版の製造方法]
インク膜形成用原版の製造方法は、特に制限されないが、たとえば、刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーを含む表面層形成用分散液を調製した後、基板上に当該溶液を塗布し乾燥することによって、表面層を設ける方法が挙げられる。必要に応じて、樹脂をさらに混合して表面層形成用分散液を調製してもよい。
[Manufacturing method of original plate for forming ink film]
The method for producing the original plate for forming an ink film is not particularly limited. For example, after preparing a dispersion liquid for forming a surface layer containing an inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound, the solution is applied onto a substrate and dried. By doing so, a method of providing a surface layer can be mentioned. If necessary, the resin may be further mixed to prepare a dispersion liquid for forming a surface layer.

表面層形成用分散液に用いられる溶媒としては、特に制限されず、たとえば、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂肪族系溶媒;メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒;ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、アニソール、フェネトールなどのエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールジアセテートなどのエステル系溶媒;トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、2-ブタノールなどのアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒;ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン系溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリルなどのニトリル系溶媒;N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等の極性溶媒などが挙げられる。これら溶媒は、単独でもまたは2種以上を組み合わせても用いることができる。 The solvent used for the dispersion liquid for forming the surface layer is not particularly limited, and for example, an aliphatic solvent such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane, and methylcyclohexane; methylethylketone and acetone. , Cyclohexanone and other ketone solvents; diethyl ether, isopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, anisole, phenetol and other ether solvents; ethyl acetate. , Ester-based solvents such as butyl acetate and ethylene glycol diacetate; Aromatic solvents such as toluene and xylene; Cellosolve-based solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve and butyl cellosolve; methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, 2-butanol and the like. Alcohol-based solvents; ether-based solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; halogen-based solvents such as dichloromethane and chloroform; nitrile-based solvents such as acetonitrile and propionitrile; N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, Examples thereof include polar solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

表面層形成用分散液中の刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーの含有量は、特に制限されないが、20~60質量%であることが好ましい。表面層形成用分散液の調製方法も特に制限されないが、ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル等の公知の分散手段を用いて刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーを溶媒中に分散させることが好ましい。 The content of the inorganic filler surface-modified with the stimulus-responsive compound in the dispersion liquid for forming the surface layer is not particularly limited, but is preferably 20 to 60% by mass. The method for preparing the dispersion liquid for forming the surface layer is not particularly limited, but it is preferable to disperse the inorganic filler surface-modified with the stimulus-responsive compound in the solvent by using a known dispersion means such as a homogenizer, a ball mill, and a sand mill.

表面層形成用分散液を基板上に塗布する方法としては、たとえば、回転塗布法;浸漬法;たれ流し法;ロールコーター、ロッドコーター、カーテンコーター、スライドコーター、ドクターナイフ、スクリーンコーター、スロットコーター、押出しコーター、ブレードコーター、グラビアコーター、インクジェットコーター等の液体フィルムコーティング装置を使用する方法;等が挙げられる。 As a method of applying the dispersion liquid for forming the surface layer on the substrate, for example, a rotary coating method; a dipping method; a dripping method; a roll coater, a rod coater, a curtain coater, a slide coater, a doctor knife, a screen coater, a slot coater, and an extrusion method. A method using a liquid film coating device such as a coater, a blade coater, a gravure coater, and an inkjet coater; and the like.

表面層形成用分散液を塗布した後、必要に応じて風乾し、次いで、真空乾燥機等を用いて乾燥することにより、インク膜形成用原版を得ることができる。真空乾燥機を用いる場合の乾燥温度は、特に制限されないが、25~40℃が好ましい。また、乾燥時間も特に制限されないが、1~4時間が好ましい。 An original plate for forming an ink film can be obtained by applying a dispersion liquid for forming a surface layer, air-drying as necessary, and then drying using a vacuum dryer or the like. When a vacuum dryer is used, the drying temperature is not particularly limited, but is preferably 25 to 40 ° C. Further, the drying time is not particularly limited, but 1 to 4 hours is preferable.

なお、重合性表面修飾剤を用いる場合は、重合開始剤をさらに含む表面層形成用分散液を調製し、これを上記と同様に基板上に塗布し、必要に応じて自然乾燥または熱乾燥を行い、その後硬化処理してインク膜形成用原版を作製することができる。重合開始剤をさらに含む表面層形成用分散液を調製する際には、表面修飾された無機フィラーを溶媒中に分散させた後に重合開始剤を添加してさらに混合することが好ましい。 When a polymerizable surface modifier is used, a surface layer forming dispersion containing a polymerization initiator is prepared, applied onto the substrate in the same manner as described above, and naturally dried or heat-dried as necessary. Then, it can be cured to prepare an ink film forming original plate. When preparing a dispersion liquid for forming a surface layer further containing a polymerization initiator, it is preferable to disperse the surface-modified inorganic filler in a solvent, then add the polymerization initiator and further mix.

また、ラジカル重合性モノマーを重合させて樹脂を得る場合は、刺激応答性化合物(および必要に応じて重合性表面修飾剤)により表面修飾された無機フィラー、ラジカル重合性モノマー、重合開始剤等を添加して上記と同様に調製した分散液を、上記と同様に基板上に塗布し、必要に応じて自然乾燥または熱乾燥を行い、その後硬化処理してインク膜形成用原版を作製することができる。 When a resin is obtained by polymerizing a radically polymerizable monomer, an inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound (and a polymerizable surface modifier, if necessary), a radically polymerizable monomer, a polymerization initiator, etc. are used. The dispersion liquid added and prepared in the same manner as above can be applied onto the substrate in the same manner as above, naturally dried or heat-dried as necessary, and then cured to prepare an ink film forming original plate. can.

硬化処理としては、塗布膜に活性線を照射してラジカルを発生して重合し、かつ分子間および分子内で架橋反応による架橋結合を形成して硬化し、樹脂を生成することが好ましい。活性線としては、紫外線、可視光などの光や電子線が好ましく、使い易さ等の見地から紫外線が特に好ましい。 As the curing treatment, it is preferable to irradiate the coating film with active rays to generate radicals for polymerization, and to form cross-linking bonds by a cross-linking reaction between and within the molecules to cure the resin. As the active ray, light such as ultraviolet rays and visible light and an electron beam are preferable, and ultraviolet rays are particularly preferable from the viewpoint of ease of use and the like.

紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ(パルス)キセノン、紫外線LED等を用いることができる。 As the ultraviolet light source, any light source that generates ultraviolet rays can be used without limitation. For example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a flash (pulse) xenon, an ultraviolet LED, or the like can be used.

照射条件は、それぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常1~20mJ/cmの範囲内、好ましくは、5~15mJ/cmの範囲内である。光源の出力電圧は、好ましくは0.1~5kWの範囲内であり、特に好ましくは、0.5~3kWの範囲内である。 The irradiation conditions differ depending on each lamp, but the irradiation amount of the active ray is usually in the range of 1 to 20 mJ / cm 2 , preferably in the range of 5 to 15 mJ / cm 2 . The output voltage of the light source is preferably in the range of 0.1 to 5 kW, and particularly preferably in the range of 0.5 to 3 kW.

活性線の照射時間は、活性線の必要照射量が得られる時間であり、具体的には0.1秒~10分の範囲内が好ましく、硬化効率または作業効率の観点から1秒~5分の範囲内がより好ましい。 The irradiation time of the active ray is a time during which the required irradiation amount of the active ray can be obtained, specifically, it is preferably in the range of 0.1 second to 10 minutes, and 1 second to 5 minutes from the viewpoint of curing efficiency or work efficiency. The range of is more preferable.

基板と表面層との間に接着層を有する原版を製造する場合は、上記[接着層]の項で説明した方法により基板上に接着層を設けた後、該接着層上に表面層を形成すればよい。 When producing an original plate having an adhesive layer between a substrate and a surface layer, an adhesive layer is provided on the substrate by the method described in the above [adhesive layer] section, and then a surface layer is formed on the adhesive layer. do it.

[パターン膜形成装置およびパターン膜形成方法]
本発明は、本発明の原版を用いたパターン膜形成装置(印刷装置)についても提供する。当該装置は、本発明のインク膜形成用原版と、前記原版の表面層に外部刺激を付与して、水に対する親和性が異なるパターンを形成する書き込み手段と、前記パターン上にインク膜を形成するインク膜形成手段と、前記インク膜が形成された原版に対して、ブランケットのインク膜用表面を相対的に押し当て引き離すことで、前記ブランケットのインク膜用表面に、前記パターンの撥水性部位上に形成されたインク膜のみを転写する第1の転写手段と、転写されたインク膜を有する前記ブランケットに対して、被印刷体を相対的に押し当て引き離すことで、前記被印刷体表面にインク膜を転写する第2の転写手段と、を有することが好ましい。
[Pattern film forming apparatus and pattern film forming method]
The present invention also provides a pattern film forming apparatus (printing apparatus) using the original plate of the present invention. The apparatus comprises an ink film forming original plate of the present invention, a writing means for applying an external stimulus to the surface layer of the original plate to form a pattern having different affinity for water, and an ink film formed on the pattern. By relatively pressing and separating the ink film surface of the blanket against the ink film forming means and the original plate on which the ink film is formed, the ink film surface of the blanket is applied to the water-repellent portion of the pattern. By relatively pressing and pulling the object to be printed against the first transfer means for transferring only the ink film formed on the surface and the blanket having the transferred ink film, the ink is applied to the surface of the object to be printed. It is preferable to have a second transfer means for transferring the film.

また、本発明は、上記原版を用いたパターン膜形成方法(印刷方法)についても提供する。当該方法は、本発明のインク膜形成用原版の表面層に外部刺激を付与して、水に対する親和性が異なるパターンを形成する第1の書き込み工程と、前記パターン上にインク膜を形成する工程と、前記インク膜が形成された原版に対して、ブランケットのインク膜用表面を相対的に押し当て引き離すことで、前記ブランケットのインク膜用表面に前記パターンの撥水性部位上に形成されたインク膜のみを転写する工程と、転写されたインク膜を有する前記ブランケットに対して、被印刷体を相対的に押し当て引き離すことで、前記被印刷体表面にインク膜を転写する工程と、を有することが好ましい。 The present invention also provides a pattern film forming method (printing method) using the above-mentioned original plate. In this method, a first writing step of applying an external stimulus to the surface layer of the original plate for forming an ink film of the present invention to form a pattern having different affinity for water, and a step of forming an ink film on the pattern. The ink formed on the water-repellent portion of the pattern on the surface of the blanket for the ink film by relatively pressing and pulling the surface of the blanket for the ink film against the original plate on which the ink film was formed. It has a step of transferring only the film and a step of transferring the ink film to the surface of the printed object by relatively pressing and pulling the printed object against the blanket having the transferred ink film. Is preferable.

以下、本発明に係るパターン膜形成装置(または方法)を構成する各手段(または工程)について、適宜図3を参照しながら説明する。ただし、本発明に用いられるパターン膜形成装置としては、下記の形態および図示例に限定されるものではない。図3は、ブランケット3を使用した例であるが、本発明はこれに限定されず、ブランケット3を使用せず直接インクローラー5から版胴2に装着された原版1上にインクを付着させインク膜を形成した後、インク膜を直接被印刷体に転写する形態であってもよい。また、以下では被印刷体8の上方からインクを供給する例を説明するが、被印刷体8の下方からインクを供給しても構わない。 Hereinafter, each means (or step) constituting the pattern film forming apparatus (or method) according to the present invention will be described with reference to FIG. 3 as appropriate. However, the pattern film forming apparatus used in the present invention is not limited to the following forms and illustrated examples. FIG. 3 shows an example in which the blanket 3 is used, but the present invention is not limited to this, and the ink is directly adhered from the ink roller 5 to the original plate 1 mounted on the plate cylinder 2 without using the blanket 3. After forming the film, the ink film may be directly transferred to the object to be printed. Further, although an example of supplying ink from above the printed object 8 will be described below, ink may be supplied from below the printed object 8.

図3は、本発明の一実施形態に係るパターン膜形成装置10を示す概略図である。パターン膜形成装置10は、インク膜形成用原版1、版胴2、ブランケット3、圧胴4、インクローラー5、水ローラー6、および書き込み手段である単色レーザー光源7を有する。 FIG. 3 is a schematic view showing a pattern film forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The pattern film forming apparatus 10 includes an ink film forming original plate 1, a plate cylinder 2, a blanket 3, an impression cylinder 4, an ink roller 5, a water roller 6, and a monochromatic laser light source 7 as a writing means.

本発明の一実施形態に係るパターン膜形成方法においては、版胴2に装着された原版1の表面層に対して、単色レーザー光源7から発せられる光(外部刺激、図3の矢印)が付与され、水に対する親和性が異なるパターン(例えば、親水性部位および撥水性部位からなるパターン)が形成される。 In the pattern film forming method according to the embodiment of the present invention, light emitted from a monochromatic laser light source 7 (external stimulus, arrow in FIG. 3) is applied to the surface layer of the original plate 1 mounted on the plate cylinder 2. A pattern having different affinity for water (for example, a pattern consisting of a hydrophilic part and a water-repellent part) is formed.

原版1の表面層に形成された親水性部位に水ローラー6から供給される水が付着した後、インクローラー5から供給されるインクが、版胴2との接点において、版胴2に装着された原版1の表面層に付着する。これにより、原版1上にインク膜が形成される。形成されたインク膜は、ブランケット3との接点において、ブランケット3のインク膜用表面に転写される。ブランケット3に付着したインク膜は、圧胴4上に配置された被印刷体8との接点において、被印刷体8に転写される。被印刷体8を必要に応じて乾燥することにより、印刷物が得られる。インクローラーや各胴、ブランケットの回転スピードは特に限定されるものではなく、インクや被印刷体の性状等に応じて、適宜設定することができる。 After the water supplied from the water roller 6 adheres to the hydrophilic portion formed on the surface layer of the original plate 1, the ink supplied from the ink roller 5 is attached to the plate cylinder 2 at the contact point with the plate cylinder 2. It adheres to the surface layer of the original plate 1. As a result, an ink film is formed on the original plate 1. The formed ink film is transferred to the ink film surface of the blanket 3 at the contact point with the blanket 3. The ink film attached to the blanket 3 is transferred to the printed body 8 at the contact point with the printed body 8 arranged on the impression cylinder 4. A printed matter is obtained by drying the printed matter 8 as necessary. The rotation speed of the ink roller, each body, and the blanket is not particularly limited, and can be appropriately set according to the properties of the ink and the object to be printed.

[書き込み手段(第1の書き込み工程、第2の書き込み工程)]
原版1の表面層が光応答性化合物を含む場合、書き込み手段は、発光ダイオード(LED)、単色レーザー光源等の公知の光源でありうる。また、原版1の表面層が温度応答性化合物を含む場合、書き込み手段は、赤外線ランプ、単色レーザー光源等でありうる。書き込み手段は、単独でもまたは2つ以上を組み合わせて設置してもよい。
[Writing means (first writing step, second writing step)]
When the surface layer of the original plate 1 contains a photoresponsive compound, the writing means may be a known light source such as a light emitting diode (LED) or a monochromatic laser light source. When the surface layer of the original plate 1 contains a temperature-responsive compound, the writing means may be an infrared lamp, a monochromatic laser light source, or the like. The writing means may be installed alone or in combination of two or more.

版胴2に設けられるインク膜形成用原版1に対して、書き込み手段から部分的に外部刺激を付与することにより、原版1の表面層に水に対する親和性が異なるパターンが形成される。なお、本明細書において、「部分的に外部刺激を付与する」とは、書き込む画像パターンの画像部または非画像部のいずれかに外部刺激を付与することをいう。 By partially applying an external stimulus to the ink film forming original plate 1 provided on the plate cylinder 2 from the writing means, a pattern having a different affinity for water is formed on the surface layer of the original plate 1. In the present specification, "partially applying an external stimulus" means applying an external stimulus to either the image portion or the non-image portion of the image pattern to be written.

上述したように、本発明に用いられる刺激応答性化合物は、光応答性化合物または温度応答性化合物が好ましい。すなわち、書き込み手段により付与される外部刺激は、光または温度変化であることが好ましい。 As described above, the stimulus-responsive compound used in the present invention is preferably a photo-responsive compound or a temperature-responsive compound. That is, the external stimulus applied by the writing means is preferably light or a temperature change.

原版1の表面層が光応答性化合物を含む場合、外部刺激は光である。その際、書き込み手段(好ましくは単色レーザー光源)から照射される光の波長領域は、200~400nmであることが好ましく、280~400nmであることがより好ましい。このような波長領域であれば、より細かい領域に光を照射でき、小さい文字や細かい画像をより鮮明に再現することができる。また、表面層が受けるエネルギーが大きすぎないため、表面層が劣化しにくく、繰り返しの書き換え操作にも耐えうるものとなる。 When the surface layer of the original plate 1 contains a photoresponsive compound, the external stimulus is light. At that time, the wavelength region of the light emitted from the writing means (preferably a monochromatic laser light source) is preferably 200 to 400 nm, and more preferably 280 to 400 nm. In such a wavelength region, it is possible to irradiate a finer region with light, and it is possible to reproduce small characters and fine images more clearly. Further, since the energy received by the surface layer is not too large, the surface layer is less likely to deteriorate and can withstand repeated rewriting operations.

書き込み時の照射光量は、たとえば1~10J/cmの範囲であることが好ましい。この範囲内であれば、小さい文字や細かい画像を鮮明に書き込むことができ、表面層にも負荷をかけ過ぎずに書き込みを行うことができる。 The amount of irradiation light at the time of writing is preferably in the range of, for example, 1 to 10 J / cm 2 . Within this range, small characters and fine images can be clearly written, and writing can be performed without overloading the surface layer.

原版の表面層が温度応答性化合物を含む場合、外部刺激は温度変化である。上述したように、本発明で用いられる温度応答性化合物は、臨界溶解温度を有するため、この臨界溶解温度を通過させるように、表面層に温度変化を付与し、原版1の表面層に水に対する親和性が異なるパターンを形成させる。この際、用いられる書き込み手段は、波長700~900nmの光を発する単色レーザー光源であることが好ましい。この書き込み手段により部分的な加熱が行われ、上記パターンが形成される。 If the surface layer of the original plate contains a temperature-responsive compound, the external stimulus is a temperature change. As described above, since the temperature-responsive compound used in the present invention has a critical dissolution temperature, a temperature change is applied to the surface layer so as to pass this critical dissolution temperature, and the surface layer of the original plate 1 is exposed to water. Form patterns with different affinities. At this time, the writing means used is preferably a monochromatic laser light source that emits light having a wavelength of 700 to 900 nm. Partial heating is performed by this writing means to form the above pattern.

書き込み手段として各種の光源を用いる場合、外部刺激が付与された刺激応答性化合物のみ水との親和性が変化するように、光源から発せられる光をピンスポット状で照射することが好ましい。このような方法としては、光源からの光を光ファイバーで導光する照射方式が挙げられる。しかしながら、必要な光量を供給できるものであれば、画像パターンの投影等による照射方式を採用することも可能である。 When various light sources are used as the writing means, it is preferable to irradiate the light emitted from the light source in a pin spot manner so that only the stimulus-responsive compound to which an external stimulus is applied changes the affinity with water. Examples of such a method include an irradiation method in which light from a light source is guided by an optical fiber. However, it is also possible to adopt an irradiation method by projecting an image pattern or the like as long as it can supply a required amount of light.

上記のように書き込み工程(第1の書き込み工程)を行うことにより、原版1の表面層に、水に対する親和性が異なるパターンが形成される。したがって、本発明は、本発明の原版が有する表面層に対して外部刺激を付与し、水に対する親和性が異なるパターンを形成する書き込み工程(第1の書き込み工程)を有する、パターン形成方法をも提供する。当該形成方法において付与される外部刺激は、上述のように、光または温度変化であることが好ましく、光であることがより好ましい。また、当該形成方法において付与される外部刺激は、上述のように、波長280~400nmの領域の光であることが好ましい。 By performing the writing step (first writing step) as described above, a pattern having a different affinity for water is formed on the surface layer of the original plate 1. Therefore, the present invention also has a pattern forming method having a writing step (first writing step) of applying an external stimulus to the surface layer of the original plate of the present invention to form a pattern having a different affinity for water. offer. As described above, the external stimulus applied in the forming method is preferably light or a temperature change, and more preferably light. Further, as described above, the external stimulus applied in the forming method is preferably light in the wavelength region of 280 to 400 nm.

書き込み手段は、少なくとも画像パターンを変化させて異なる印刷物を印刷する際に作動させることができればよく、同じ印刷物を複数枚印刷する場合には、使用しなくてもよい。すなわち、一度の書き込みにより、表面層に形成されたパターンがそのまま維持されるので、転写手段により連続してインク膜を転写することにより、再書き込みを伴わずに複数枚の印刷を行うことができる。また、表面層に形成されたパターンは、後述の消去工程により消去され、さらに同じ表面層上に外部刺激を付与し、水に対する親和性が異なるパターンを形成する第2の書き込み工程を行うことにより、容易に書き換えが可能である。このように、消去工程と書き込み工程とを繰り返すことにより、複数の印刷パターンを一つの原版表面で形成することができる。本発明の原版は、このような繰り返しを行っても、小さい文字や細かな画像を鮮明に再現性良く印刷できるという耐久性に優れる。 The writing means may be activated at least when printing different printed matter by changing the image pattern, and may not be used when printing a plurality of the same printed matter. That is, since the pattern formed on the surface layer is maintained as it is by writing once, it is possible to print a plurality of sheets without rewriting by continuously transferring the ink film by the transfer means. .. Further, the pattern formed on the surface layer is erased by an erasing step described later, and further, an external stimulus is applied to the same surface layer, and a second writing step of forming a pattern having a different affinity for water is performed. , Can be easily rewritten. By repeating the erasing step and the writing step in this way, a plurality of print patterns can be formed on one original plate surface. The original plate of the present invention is excellent in durability that small characters and fine images can be printed clearly and with good reproducibility even if such repetition is performed.

原版1の表面層に形成された水に対する親和性が異なるパターンは、版胴2の回転に伴って移動し、インク膜形成に供される。 The patterns formed on the surface layer of the original plate 1 having different affinities for water move with the rotation of the plate cylinder 2 and are used for forming an ink film.

[インク膜形成手段(工程)]
本発明の一実施形態に係るパターン膜形成装置において、インク膜形成手段は、たとえば、図3に示すようなインクローラー5である。
[Ink film forming means (process)]
In the pattern film forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the ink film forming means is, for example, an ink roller 5 as shown in FIG.

インク膜形成手段は、上記書き込み工程で形成したパターンに対し、インクを塗布して、インク膜を形成するものである。なお、本明細書において、「インク膜形成」とは、インクが被印刷体8に転写可能な状態でパターンの所定位置(例えば、親水性部位または撥水性部位)に保持されることをいう。 The ink film forming means applies ink to the pattern formed in the writing step to form an ink film. In addition, in this specification, "ink film formation" means that the ink is held in a predetermined position (for example, a hydrophilic part or a water-repellent part) of a pattern in a state where it can be transferred to an object 8 to be printed.

インクとしては、被印刷体8に転写可能なものであれば特に制限されず、水性インク、油性インク、エマルションインク等の公知のインクを使用することができる。水性インクを用いた場合は、パターンの親水性部位にインク膜が形成される。油性インクやエマルションインクを用いた場合は、パターンの撥水性部位にインク膜が形成される。 The ink is not particularly limited as long as it can be transferred to the object to be printed 8, and known inks such as water-based inks, oil-based inks, and emulsion inks can be used. When water-based ink is used, an ink film is formed on the hydrophilic portion of the pattern. When oil-based ink or emulsion ink is used, an ink film is formed on the water-repellent portion of the pattern.

形成されたインク膜は、原版1が設けられた版胴2の回転に伴って移動し、ブランケット3と当接するように送られる。 The formed ink film moves with the rotation of the plate cylinder 2 provided with the original plate 1 and is sent so as to come into contact with the blanket 3.

[第1の転写手段(工程)]
本発明の一実施形態に係るパターン膜形成装置において、第1の転写手段は、たとえば図3に示すように、ブランケット3である。
[First transfer means (process)]
In the pattern film forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the first transfer means is, for example, a blanket 3 as shown in FIG.

第1の転写工程では、上記インク膜形成工程で形成されたインク膜を有する原版1に対して、ブランケット3のインク膜用表面を相対的に押し当て引き離すことで、パターン上に形成されたインク膜を転写する。 In the first transfer step, the ink formed on the pattern is formed by relatively pressing and pulling the ink film surface of the blanket 3 against the original plate 1 having the ink film formed in the ink film forming step. Transfer the membrane.

上記のように、インク膜が形成される位置は、インクの種類によって親水性部位や撥水性部位でありうるが、疎水性インクは粘度が比較的高く、転写する際に像崩れを起こしにくいという観点から、撥水性部位上のインク膜のみをブランケットに転写する形態が好ましい。 As described above, the position where the ink film is formed may be a hydrophilic part or a water-repellent part depending on the type of ink, but the hydrophobic ink has a relatively high viscosity and is less likely to cause image collapse during transfer. From the viewpoint, a form in which only the ink film on the water-repellent portion is transferred to the blanket is preferable.

ブランケット3の材料は、インク膜が転写されるものであれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。 The material of the blanket 3 is not particularly limited as long as the ink film is transferred, and known materials can be used.

ブランケット3上に残存したインク膜は、たとえば、図示していないクリーニングブレード等により除去される。 The ink film remaining on the blanket 3 is removed by, for example, a cleaning blade (not shown).

[第2の転写手段(工程)]
本発明の一実施形態に係るパターン膜形成装置において、第2の転写手段は、たとえば図3に示すように、圧胴4である。
[Second transfer means (process)]
In the pattern film forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the second transfer means is, for example, an impression cylinder 4 as shown in FIG.

第2の転写工程では、転写されたインク膜を有するブランケット3に対して、圧胴4により被印刷体8を相対的に押し当て引き離すことで、被印刷体8の表面にインク膜が転写される。 In the second transfer step, the ink film is transferred to the surface of the printed body 8 by relatively pressing and pulling the printed body 8 against the blanket 3 having the transferred ink film by the impression cylinder 4. To.

圧胴4の材料は、特に限定されず、公知のものを使用することができる。 The material of the impression cylinder 4 is not particularly limited, and known materials can be used.

被印刷体8は、インク膜が転写されるものであれば特に限定されず、たとえば、紙や樹脂フィルム、樹脂製や金属製の板状物(シートなど)、布等を用いることができる。 The object to be printed 8 is not particularly limited as long as the ink film is transferred, and for example, paper, a resin film, a resin or metal plate-like material (sheet or the like), cloth, or the like can be used.

[消去手段(工程)]
本発明のパターン膜形成装置は、原版1の表面層に対して外部刺激を付与してパターンを消去する消去手段をさらに有することが好ましい。
[Erasing means (process)]
It is preferable that the pattern film forming apparatus of the present invention further has an erasing means for erasing the pattern by applying an external stimulus to the surface layer of the original plate 1.

原版の表面層が光応答性化合物を含む場合、当該消去手段は、水との親和性の変化速度の観点から、可視光(好ましくは波長400~600nmの領域の可視光)を発する単色レーザー光源や発光ダイオードでありうる。 When the surface layer of the original plate contains a photoresponsive compound, the erasing means is a monochromatic laser light source that emits visible light (preferably visible light in the wavelength region of 400 to 600 nm) from the viewpoint of the rate of change in affinity with water. Or a light emitting diode.

原版の表面層が温度応答性化合物を含む場合、当該消去手段としては、たとえば、5~20℃の冷風を発生することができる冷風発生装置、5~20℃の恒温槽等が挙げられる。 When the surface layer of the original plate contains a temperature-responsive compound, examples of the erasing means include a cold air generator capable of generating cold air at 5 to 20 ° C. and a constant temperature bath at 5 to 20 ° C.

このような消去手段によりパターンが消去され、原版の表面層は外部刺激を付与する前と同様の性状を有するようになる。その後、上記の書き込み工程を再び行うことで、表面層に新たなパターンを形成することができる。すなわち、本発明の原版は、デジタルでのパターンの書き換えが容易である。 The pattern is erased by such an erasing means, and the surface layer of the original plate has the same properties as before the external stimulus is applied. After that, by performing the above-mentioned writing step again, a new pattern can be formed on the surface layer. That is, the original version of the present invention can easily rewrite the pattern digitally.

よって、本発明に係るパターン膜形成方法は、上記転写工程後に、原版が有する表面層に対して外部刺激を付与することによりパターンを消去する消去工程をさらに有することが好ましい。また、本消去工程で用いられる外部刺激は、光または温度変化であることが好ましい。さらに、本消去工程で用いられる外部刺激は、可視光であることが好ましい。 Therefore, it is preferable that the pattern film forming method according to the present invention further includes an erasing step of erasing the pattern by applying an external stimulus to the surface layer of the original plate after the transfer step. Further, the external stimulus used in this erasing step is preferably light or a temperature change. Further, the external stimulus used in this erasing step is preferably visible light.

消去手段は、少なくとも画像パターンを変化させて異なる印刷物を印刷する際に作動させることができればよく、同じ印刷物を複数枚印刷する場合には、使用しなくてもよい。上述のように、第1の書き込み工程により表面層に形成されたパターンは、消去工程により消去され、同じ表面層上に外部刺激を付与し、水に対する親和性が異なるパターンを形成する第2の書き込み工程をさらに行うことにより、容易に書き換えが可能である。このように、消去工程と書き込み工程とを繰り返すことにより、複数の印刷パターンを一つの原版表面で形成することができる。本発明の原版は、このような繰り返しを行っても、小さい文字や細かな画像を鮮明に再現性良く印刷できるという耐久性に優れる。 The erasing means may be activated at least when printing different printed matter by changing the image pattern, and may not be used when printing a plurality of the same printed matter. As described above, the pattern formed on the surface layer by the first writing step is erased by the erasing step, and an external stimulus is applied to the same surface layer to form a pattern having a different affinity for water. Rewriting can be easily performed by further performing the writing process. By repeating the erasing step and the writing step in this way, a plurality of print patterns can be formed on one original plate surface. The original plate of the present invention is excellent in durability that small characters and fine images can be printed clearly and with good reproducibility even if such repetition is performed.

なお、書き込み手段および消去手段は、版胴2、ブランケット3、および圧胴4が設けられている筐体と同じ筐体内に設けられていてもよいし、版胴2、ブランケット3、および圧胴4が設けられている筐体の外部に設けられていてもよい。書き込み手段および消去手段が、版胴2、ブランケット3、および圧胴4が設けられている筐体と同じ筐体内に設けられていれば、版胴2に設置される原版1の表面層に対する第1の書き込み工程、消去工程、さらにその後の第2の書き込み工程まで連続して繰り返し行うことができる。同じ画像パターンを連続で印刷したい場合は、消去工程およびその後の第2の書き込み工程を行わずに、印刷することが可能である。また、一度被印刷体8に転写した後、消去工程を経て、再び同じ画像を原版1の表面層に書き込むことで、同じ画像パターンを連続で印刷することも可能である。 The writing means and the erasing means may be provided in the same housing as the housing in which the plate cylinder 2, the blanket 3, and the impression cylinder 4 are provided, or the plate cylinder 2, the blanket 3, and the impression cylinder 4 may be provided. It may be provided outside the housing in which 4 is provided. If the writing means and the erasing means are provided in the same housing as the housing in which the plate cylinder 2, the blanket 3, and the impression cylinder 4 are provided, the first with respect to the surface layer of the original plate 1 installed in the plate cylinder 2. The writing step, the erasing step, and the second writing step after that can be continuously repeated. If it is desired to print the same image pattern continuously, it is possible to print without performing the erasing step and the subsequent second writing step. Further, it is also possible to continuously print the same image pattern by once transferring to the object to be printed 8 and then writing the same image on the surface layer of the original plate 1 again through an erasing step.

本発明のパターン膜形成装置(方法)は、上記手段(工程)以外の他の手段(工程)を有していてもよい。たとえば、パターン膜形成方法においては、第1の書き込み工程の前に、原版の表面層全体に外部刺激を与え、表面層全体に含まれる刺激応答性化合物の水との親和性を変化させる工程(撥水性→親水性、または親水性→撥水性)を行った後、第1の書き込み工程以降の工程を行う方法を採用してもよい。 The pattern film forming apparatus (method) of the present invention may have means (steps) other than the above means (steps). For example, in the pattern film forming method, before the first writing step, an external stimulus is applied to the entire surface layer of the original plate to change the affinity of the stimulus-responsive compound contained in the entire surface layer with water ( A method may be adopted in which the steps after the first writing step are performed after the water repellency → hydrophilicity or the hydrophilicity → water repellency).

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」または「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」または「質量%」を表す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "parts" or "%" is used in the examples, it represents "parts by mass" or "% by mass" unless otherwise specified.

<上記化学式(1)で表されるアゾメチン構造を有する化合物(化合物(1))の合成>
アニリン(6.52g、70mmol)、5-ブロモ-2-フルアルデヒド(12.25g、70mmol)、エタノール(280mL)を混合し、50℃で加熱攪拌した。反応液を吸引ろ過し、得られた粉末をメタノール/エタノールの混合溶媒中で再結晶を行うことで、中間体Aを得た。次いで、中間体A(15.00g、60mol)に20%水酸化ナトリウム水溶液(180mL)を加え、340℃、150atmで2時間攪拌した後、1.2N塩酸(150mL)を加え、室温で1時間攪拌した。酢酸エチルで抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶剤を留去し、酢酸エチルとヘキサンとの混合液を展開溶媒とするシリカゲルクロマトグラフィーにより精製することで、中間体Bを得た。最後に、中間体B(9.36g、50mmol)、ジブチルスズジラウレート(0.01g)、メチルエチルケトン(50mL)を混合し、次いで信越化学工業株式会社製3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランKBE-9007N(12.37g、50mmol)を添加した。60℃で6時間反応した後に、溶剤を留去することで、化合物(1)を得た。
<Synthesis of a compound having an azomethine structure represented by the above chemical formula (1) (compound (1))>
Aniline (6.52 g, 70 mmol), 5-bromo-2-flualdehyde (12.25 g, 70 mmol) and ethanol (280 mL) were mixed and heated and stirred at 50 ° C. The reaction solution was suction-filtered, and the obtained powder was recrystallized in a mixed solvent of methanol / ethanol to obtain Intermediate A. Next, a 20% aqueous sodium hydroxide solution (180 mL) was added to Intermediate A (15.00 g, 60 mol), and the mixture was stirred at 340 ° C. and 150 atm for 2 hours, then 1.2N hydrochloric acid (150 mL) was added, and the mixture was added at room temperature for 1 hour. Stirred. The mixture was extracted with ethyl acetate, the organic layer was washed with saturated brine, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was distilled off, and the mixture was purified by silica gel chromatography using a mixed solution of ethyl acetate and hexane as a developing solvent to obtain Intermediate B. Finally, Intermediate B (9.36 g, 50 mmol), dibutyltin dilaurate (0.01 g) and methyl ethyl ketone (50 mL) were mixed, and then 3-isocyanatepropyltriethoxysilane KBE-9007N (12.) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 37 g, 50 mmol) was added. After reacting at 60 ° C. for 6 hours, the solvent was distilled off to obtain compound (1).

Figure 2022031008000014
Figure 2022031008000014

<上記化学式(2)で表されるアゾベンゼン構造を有する化合物(化合物(2))の合成>
東京化成工業株式会社製4-フェニルアゾフェノールP0149(9.91g、50mmol)、ジブチルスズジラウレート(0.01g)、メチルエチルケトン(50mL)を混合し、次いで信越化学工業株式会社製3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランKBE-9007N(12.37g、50mmol)を添加した。60℃で6時間反応した後に、溶剤を留去することで、化合物(2)を得た。
<Synthesis of a compound having an azobenzene structure represented by the above chemical formula (2) (compound (2))>
4-Phenylazophenol P0149 (9.91 g, 50 mmol) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., dibutyltin dilaurate (0.01 g) and methyl ethyl ketone (50 mL) are mixed, and then 3-isocyanatepropyltriethoxysilane manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KBE-9007N (12.37 g, 50 mmol) was added. After reacting at 60 ° C. for 6 hours, the solvent was distilled off to obtain compound (2).

Figure 2022031008000015
Figure 2022031008000015

<ヘテロ環構造を有する化合物(化合物(3))の合成>
5-アミノ-o-クレゾール(7.39g、60mmol)に2.4N塩酸(75mL)を加えた後、0℃で冷却攪拌しながら、亜硝酸ナトリウム(4.98g、72mmol)を蒸留水(6mL)に溶解した溶液を加え、0℃で60分間攪拌した。この溶液に、1-メチル-1H-ピラゾール(4.93g、60mmol)と20%水酸化ナトリウム水溶液(24mL)との混合溶液を加え20時間攪拌した。析出した沈殿をろ過し、固形物を水で洗浄した。得られた固体を、酢酸エチルとヘキサンとの混合液を展開溶媒とするシリカゲルクロマトグラフィーにより精製することにより、中間体Cを得た。最後に、中間体C(10.81g、50mmol)、ジブチルスズジラウレート(0.01g)、メチルエチルケトン(50mL)を混合し、次いで信越化学工業株式会社製3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランKBE-9007N(12.37g、50mmol)を添加した。60℃で6時間反応した後に、溶剤を留去することで、化合物(3)を得た。
<Synthesis of compound having a heterocyclic structure (compound (3))>
After adding 2.4N hydrochloric acid (75 mL) to 5-amino-o-cresol (7.39 g, 60 mmol), distilled water (6 mL) of sodium nitrite (4.98 g, 72 mmol) while cooling and stirring at 0 ° C. ) Was added, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 60 minutes. A mixed solution of 1-methyl-1H-pyrazole (4.93 g, 60 mmol) and a 20% aqueous sodium hydroxide solution (24 mL) was added to this solution, and the mixture was stirred for 20 hours. The precipitated precipitate was filtered and the solid was washed with water. The obtained solid was purified by silica gel chromatography using a mixture of ethyl acetate and hexane as a developing solvent to obtain Intermediate C. Finally, Intermediate C (10.81 g, 50 mmol), dibutyltin dilaurate (0.01 g) and methyl ethyl ketone (50 mL) were mixed, and then 3-isocyanatepropyltriethoxysilane KBE-9007N (12.) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 37 g, 50 mmol) was added. After reacting at 60 ° C. for 6 hours, the solvent was distilled off to obtain compound (3).

Figure 2022031008000016
Figure 2022031008000016

<上記化学式(2)で表されるアゾベンゼン構造を有する化合物(化合物(4))の合成>
東京化成工業株式会社製4’-ヒドロキシアゾベンゼン-2-カルボン酸H0586(12.11g、50mmol)、ジブチルスズジラウレート(0.01g)、メチルエチルケトン(50mL)を混合し、次いで信越化学工業株式会社製3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランKBE-9007N(12.37g、50mmol)を添加した。60℃で6時間反応した後に、溶剤を留去することで、化合物(4)を得た。
<Synthesis of a compound having an azobenzene structure represented by the above chemical formula (2) (compound (4))>
4'-Hydroxyazobenzene-2-carboxylic acid H0586 (12.11 g, 50 mmol) manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., dibutyltin dilaurate (0.01 g), and methylethylketone (50 mL) are mixed, and then 3-by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Isocyanatepropyltriethoxysilane KBE-9007N (12.37 g, 50 mmol) was added. After reacting at 60 ° C. for 6 hours, the solvent was distilled off to obtain compound (4).

Figure 2022031008000017
Figure 2022031008000017

<上記化学式(2)で表される親水性基を含むアゾベンゼン構造を有する化合物(化合物(5))の合成>
4-アミノ-2-クロロフェノール(11.49g、80mmmol)に2.4N塩酸(100mL)を加えた後、0℃で冷却攪拌しながら、亜硝酸ナトリウム(6.62g、96mmol)を蒸留水(8mL)に溶解した溶液を加え、0℃で60分間攪拌を続けた。この溶液に、2-クロロフェノール(10.28g、80mmol)と20%水酸化ナトリウム水溶液(32mL)との混合溶液を加え20時間攪拌した。析出した沈殿をろ過し、固形物を水で洗浄した。得られた固体を酢酸エチルとヘキサンとの混合液を展開溶媒とするシリカゲルクロマトグラフィーにより精製することにより、中間体Dを得た。この中間体D(19.82g、70mmol)に、DMF(300mL)、1-ブロモヘキサン(27.73g、168mmol)、および炭酸カリウム(23.22g、168mmol)を加え、80℃で2時間攪拌した後、室温で20時間攪拌した。溶剤を留去後、酢酸エチルで抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶剤を留去し、酢酸エチルとヘキサンとの混合液を展開溶媒とするシリカゲルクロマトグラフィーにより精製することで、中間体Eを得た。この中間体E(17.09g、60mmol)に20%水酸化ナトリウム水溶液(140mL)を加え、340℃、150atmで2時間攪拌した後、1.2N塩酸(120mL)を加え、室温で1時間攪拌した。溶剤を留去し、酢酸エチルとヘキサンとの混合液を展開溶媒とするシリカゲルクロマトグラフィーにより精製することで中間体Fを得た。最後に、中間体F(20.73g、50mmol)、ジブチルスズジラウレート(0.01g)、メチルエチルケトン(50mL)を混合し、次いで信越化学工業株式会社製3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランKBE-9007N(12.37g、50mmol)を添加した。60℃で6時間反応した後に、溶剤を留去し、酢酸エチルとヘキサンとの混合液を展開溶媒とするシリカゲルクロマトグラフィーにより精製することで、化合物(5)を得た。
<Synthesis of a compound having an azobenzene structure (compound (5)) containing a hydrophilic group represented by the above chemical formula (2)>
After adding 2.4N hydrochloric acid (100 mL) to 4-amino-2-chlorophenol (11.49 g, 80 m mmol), distilled water (6.62 g, 96 mmol) of sodium nitrite (6.62 g, 96 mmol) while cooling and stirring at 0 ° C. The dissolved solution was added to 8 mL), and stirring was continued at 0 ° C. for 60 minutes. A mixed solution of 2-chlorophenol (10.28 g, 80 mmol) and a 20% aqueous sodium hydroxide solution (32 mL) was added to this solution, and the mixture was stirred for 20 hours. The precipitated precipitate was filtered and the solid was washed with water. The obtained solid was purified by silica gel chromatography using a mixture of ethyl acetate and hexane as a developing solvent to obtain Intermediate D. DMF (300 mL), 1-bromohexane (27.73 g, 168 mmol) and potassium carbonate (23.22 g, 168 mmol) were added to this intermediate D (19.82 g, 70 mmol), and the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours. Then, the mixture was stirred at room temperature for 20 hours. After distilling off the solvent, the mixture was extracted with ethyl acetate, the organic layer was washed with saturated brine, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was distilled off, and the mixture was purified by silica gel chromatography using a mixed solution of ethyl acetate and hexane as a developing solvent to obtain Intermediate E. To this intermediate E (17.09 g, 60 mmol), a 20% aqueous sodium hydroxide solution (140 mL) was added, and the mixture was stirred at 340 ° C. and 150 atm for 2 hours, then 1.2N hydrochloric acid (120 mL) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. did. The solvent was distilled off, and the mixture was purified by silica gel chromatography using a mixed solution of ethyl acetate and hexane as a developing solvent to obtain Intermediate F. Finally, Intermediate F (20.73 g, 50 mmol), dibutyltin dilaurate (0.01 g) and methyl ethyl ketone (50 mL) were mixed, and then 3-isocyanatepropyltriethoxysilane KBE-9007N (12.) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 37 g, 50 mmol) was added. After reacting at 60 ° C. for 6 hours, the solvent was distilled off, and the mixture was purified by silica gel chromatography using a mixed solution of ethyl acetate and hexane as a developing solvent to obtain compound (5).

Figure 2022031008000018
Figure 2022031008000018

<親水性基を含むヘテロ環構造を有する化合物(化合物(6)の合成>
5-アミノ-o-クレゾール(7.39g、60mmol)に2.4N塩酸(75mL)を加えた後、0℃で冷却攪拌しながら、亜硝酸ナトリウム(4.98g、72mmol)を蒸留水(6mL)に溶解した溶液を加え、0℃で60分間攪拌した。この溶液に、5-ヒドロキシ-1-メチル-1H-ピラゾール(5.89g、60mmol)と20%水酸化ナトリウム水溶液(24mL)との混合溶液を加え20時間攪拌した。析出した沈殿をろ過し、固形物を水で洗浄した。得られた固体を、酢酸エチルとヘキサンとの混合液を展開溶媒とするシリカゲルクロマトグラフィーにより精製することにより、中間体Gを得た。最後に、中間体G(11.61g、50mmol)、ジブチルスズジラウレート(0.01g)、メチルエチルケトン(50mL)を混合し、次いで信越化学工業株式会社製3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランKBE-9007N(12.37g、50mmol)を添加した。60℃で6時間反応した後に、溶剤を留去し、酢酸エチルとヘキサンとの混合液を展開溶媒とするシリカゲルクロマトグラフィーにより精製することで、化合物(6)を得た。
<Compound having a heterocyclic structure containing a hydrophilic group (Synthesis of compound (6)>
After adding 2.4N hydrochloric acid (75 mL) to 5-amino-o-cresol (7.39 g, 60 mmol), distilled water (6 mL) of sodium nitrite (4.98 g, 72 mmol) while cooling and stirring at 0 ° C. ) Was added, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 60 minutes. A mixed solution of 5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazole (5.89 g, 60 mmol) and a 20% aqueous sodium hydroxide solution (24 mL) was added to this solution, and the mixture was stirred for 20 hours. The precipitated precipitate was filtered and the solid was washed with water. The obtained solid was purified by silica gel chromatography using a mixture of ethyl acetate and hexane as a developing solvent to obtain Intermediate G. Finally, Intermediate G (11.61 g, 50 mmol), dibutyltin dilaurate (0.01 g) and methyl ethyl ketone (50 mL) were mixed, and then 3-isocyanatepropyltriethoxysilane KBE-9007N (12.) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 37 g, 50 mmol) was added. After reacting at 60 ° C. for 6 hours, the solvent was distilled off, and the mixture was purified by silica gel chromatography using a mixed solution of ethyl acetate and hexane as a developing solvent to obtain compound (6).

Figure 2022031008000019
Figure 2022031008000019

<温度応答性化合物(化合物(7))>
ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド-co-3-(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート)(SIGMA-ALDRICH社製、900189-1G)(上記の化合物(7))を用いた。
<Temperature-responsive compound (Compound (7))>
Poly (N-isopropylacrylamide-co-3- (trimethoxysilyl) propylmethacrylate) (manufactured by SIGMA-ALDRICH, 900189-1G) (compound (7) above) was used.

<化合物(1)により表面修飾された無機フィラーAの調製>
エタノール100mLに、酸化スズ(個数平均一次粒径=20nm)10gを加え、USホモジナイサーを用いて60分間分散させた。次いで、非重合性表面修飾剤として、化合物(1)0.3g及びエタノール10mLを加え、USホモジナイサーを用いて30分間分散を行った。エバポレーターによって溶剤を除去した後、120℃で1時間加熱することにより、非重合性表面修飾剤である化合物(1)により表面修飾された無機フィラーAを得た。
<Preparation of Inorganic Filler A Surface-Modified with Compound (1)>
To 100 mL of ethanol, 10 g of tin oxide (number average primary particle size = 20 nm) was added and dispersed for 60 minutes using a US homogenizer. Then, 0.3 g of compound (1) and 10 mL of ethanol were added as a non-polymerizable surface modifier, and the mixture was dispersed for 30 minutes using a US homogenizer. After removing the solvent by the evaporator, the mixture was heated at 120 ° C. for 1 hour to obtain an inorganic filler A surface-modified with the compound (1) which is a non-polymerizable surface modifier.

<重合性表面修飾剤および化合物(5)により表面修飾された無機フィラーBの調製>
エタノール100mLに酸化スズ(個数平均一次粒径=20nm)10gを加え、USホモジナイサーを用いて60分間分散させた。次いで、重合性表面修飾剤として3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製の「KBM-503」)0.3g及びエタノール10mLを加え、USホモジナイサーを用いて30分間分散を行った。エバポレーターによって溶剤を除去した後、120℃で1時間加熱することにより、重合性基を有する無機フィラーを得た。
<Preparation of Inorganic Filler B Surface-Modified with Polymerizable Surface Modifier and Compound (5)>
10 g of tin oxide (number average primary particle size = 20 nm) was added to 100 mL of ethanol, and the mixture was dispersed for 60 minutes using a US homogenizer. Next, 0.3 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (“KBM-503” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 10 mL of ethanol were added as a polymerizable surface modifier, and the mixture was dispersed for 30 minutes using a US homogenizer. .. After removing the solvent by an evaporator, the mixture was heated at 120 ° C. for 1 hour to obtain an inorganic filler having a polymerizable group.

上記で得られた重合性基を有する無機フィラー5gを、2-ブタノール50mLに加え、USホモジナイザーを用いて60分間分散させた。次いで、化合物(5)0.15gを加えて、USホモジナイザーを用いて60分間分散を行った。エバポレーターによって溶剤を除去した後、120℃で1時間加熱することにより、化合物(5)による表面修飾が施され、且つ重合性基を有する無機フィラーBを得た。 5 g of the above-mentioned inorganic filler having a polymerizable group was added to 50 mL of 2-butanol and dispersed for 60 minutes using a US homogenizer. Then, 0.15 g of compound (5) was added and dispersed for 60 minutes using a US homogenizer. After removing the solvent with an evaporator, the mixture was heated at 120 ° C. for 1 hour to obtain an inorganic filler B having surface modification with compound (5) and having a polymerizable group.

(実施例1:インク膜形成用原版1の作製)
2-ブタノール 360質量部、トルエン 360質量部、上記で作製した化合物(1)により表面修飾された無機フィラーA 570質量部を混合し、USホモジナイザーを用いて60分間分散させ、均一な無機フィラーAの分散液を得た。その後、基板である電解研磨された平板上のアルミニウム基板(縦360mm×横180mm)にブレードコーターを用いて乾燥後の厚さが6μmになるように塗布した。塗布後30分間風乾し、次いで真空乾燥機を用いて30℃で2時間乾燥し、インク膜形成用原版1を得た。
(Example 1: Preparation of original plate 1 for forming an ink film)
2-Butanol 360 parts by mass, toluene 360 parts by mass, and 570 parts by mass of the inorganic filler A surface-modified with the compound (1) prepared above were mixed and dispersed for 60 minutes using a US homogenizer to make the uniform inorganic filler A uniform. The dispersion liquid of was obtained. Then, it was applied to an aluminum substrate (length 360 mm × width 180 mm) on an electropolished flat plate, which is a substrate, so that the thickness after drying would be 6 μm using a blade coater. After the coating, the mixture was air-dried for 30 minutes and then dried at 30 ° C. for 2 hours using a vacuum dryer to obtain an ink film forming original plate 1.

(実施例2~10、12~15:インク膜形成用原版2~10、12~15の作製)
刺激応答性化合物、無機フィラーを下記表1のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、インク膜形成用原版2~10、12~15を得た。表面修飾された無機フィラーとしては、上記<化合物(1)により表面修飾された無機フィラーAの調製>を参照して、表1に記載の刺激応答性化合物および無機フィラーをそれぞれ用いて同様の手順で調製した無機フィラーをそれぞれ用いた。表1中、無機フィラーの粒径は個数平均一次粒径である。
(Examples 2 to 10, 12 to 15: Preparation of original plates 2 to 10, 12 to 15 for forming an ink film)
Original plates 2 to 10 and 12 to 15 for forming an ink film were obtained in the same manner as in Example 1 except that the stimulus-responsive compound and the inorganic filler were changed as shown in Table 1 below. As the surface-modified inorganic filler, the same procedure is performed using the stimulus-responsive compound and the inorganic filler shown in Table 1 with reference to the above <Preparation of the surface-modified inorganic filler A by the compound (1)>. Each of the inorganic fillers prepared in the above was used. In Table 1, the particle size of the inorganic filler is the number average primary particle size.

(実施例11:インク膜形成用原版11の作製)
2-ブタノール 360質量部、トルエン 360質量部、上述の重合性表面修飾剤および化合物(5)により表面修飾された無機フィラーB 553質量部を混合し、USホモジナイザーを用いて60分間分散させ、均一な無機フィラーBの分散液を得た。その後、重合開始剤であるOmnirad819(IGM Resins B.V.社製) 17質量部を添加し、均一に混合させた後に、基板である電解研磨された平板上のアルミニウム基板(縦360mm×横180mm)にブレードコーターを用いて乾燥後の厚さが6μmになるように塗布した。次いで、形成した塗膜に対し、メタルハライドランプで紫外線を1分間照射して当該塗膜を硬化させることにより、インク膜形成用原版11を得た。
(Example 11: Preparation of original plate 11 for forming an ink film)
2-Butanol 360 parts by mass, toluene 360 parts by mass, and 553 parts by mass of the inorganic filler B surface-modified with the above-mentioned polymerizable surface modifier and compound (5) were mixed and dispersed for 60 minutes using a US homogenizer to be uniform. A dispersion of the inorganic filler B was obtained. Then, 17 parts by mass of Omnirad819 (manufactured by IGM Resins B.V.), which is a polymerization initiator, was added and mixed uniformly, and then an aluminum substrate (length 360 mm × width 180 mm) on an electrolytically polished flat plate, which was a substrate, was added. ) Was coated with a blade coater so that the thickness after drying was 6 μm. Next, the formed coating film was irradiated with ultraviolet rays for 1 minute with a metal halide lamp to cure the coating film, thereby obtaining an ink film forming original plate 11.

(実施例16:インク膜形成用原版16の作製)
上記<化合物(1)により表面修飾された無機フィラーAの調製>と同様の方法で、酸化スズ(個数平均一次粒径=20nm)に対して化合物(5)により表面修飾を行った。次いで、2-ブタノール 360質量部、トルエン 360質量部、化合物(5)により表面修飾した無機フィラー 553質量部、および熱可塑性樹脂であるスチレンアクリル樹脂(星光PMC株式会社製、US-1071、重量平均分子量:10,000)17質量部を混合し、USホモジナイザーを用いて60分間分散させ、均一な無機フィラーの分散液を得た。その後、基板である電解研磨された平板上のアルミニウム基板(縦360mm×横180mm)にブレードコーターを用いて乾燥後の厚さが6μmになるように塗布した。塗布後30分間風乾し、次いで真空乾燥機を用いて30℃で2時間乾燥し、インク膜形成用原版16を得た。
(Example 16: Preparation of original plate 16 for forming an ink film)
The surface of tin oxide (number average primary particle size = 20 nm) was surface-modified with compound (5) in the same manner as in the above <Preparation of inorganic filler A surface-modified with compound (1)>. Next, 360 parts by mass of 2-butanol, 360 parts by mass of toluene, 553 parts by mass of an inorganic filler surface-modified with compound (5), and a styrene acrylic resin (manufactured by Seikou PMC Co., Ltd., US-1071, weight average) which is a thermoplastic resin. Molecular weight: 10,000) 17 parts by mass was mixed and dispersed for 60 minutes using a US homogenizer to obtain a uniform dispersion of an inorganic filler. Then, it was applied to an aluminum substrate (length 360 mm × width 180 mm) on an electropolished flat plate, which is a substrate, so that the thickness after drying would be 6 μm using a blade coater. After the coating, the mixture was air-dried for 30 minutes and then dried at 30 ° C. for 2 hours using a vacuum dryer to obtain an ink film forming original plate 16.

(実施例17~20:インク膜形成用原版17~20の作製)
表面修飾された無機フィラーとスチレンアクリル樹脂との含有量を下記表1のように変更したことを除いては、実施例16と同様にして、インク膜形成用原版17~20をそれぞれ作製した。表1中、各成分の含有量は、それぞれ、表面層の総質量に対する割合(質量%)である。
(Examples 17 to 20: Preparation of original plates 17 to 20 for forming an ink film)
Original plates 17 to 20 for forming an ink film were prepared in the same manner as in Example 16 except that the contents of the surface-modified inorganic filler and the styrene acrylic resin were changed as shown in Table 1 below. In Table 1, the content of each component is a ratio (mass%) to the total mass of the surface layer.

(実施例21:インク膜形成用原版21の作製)
上記<化合物(1)により表面修飾された無機フィラーAの調製>と同様の方法で、酸化スズ(個数平均一次粒径=20nm)に対して化合物(5)により表面修飾を行った。次いで、2-ブタノール 360質量部、トルエン 360質量部、化合物(5)により表面修飾した無機フィラー 485質量部、および熱硬化性樹脂である固形エポキシ樹脂(DIC株式会社製、7050)85質量部を混合し、USホモジナイザーを用いて60分間分散させ、均一な無機フィラーの分散液を得た。その後、基板である電解研磨された平板上のアルミニウム基板(縦360mm×横180mm)にブレードコーターを用いて乾燥後の厚さが6μmになるように塗布した。塗布後30分間風乾し、次いで真空乾燥機を用いて30℃で2時間乾燥し、インク膜形成用原版21を得た。
(Example 21: Preparation of original plate 21 for forming an ink film)
The surface of tin oxide (number average primary particle size = 20 nm) was surface-modified with compound (5) in the same manner as in the above <Preparation of inorganic filler A surface-modified with compound (1)>. Next, 360 parts by mass of 2-butanol, 360 parts by mass of toluene, 485 parts by mass of an inorganic filler surface-modified with compound (5), and 85 parts by mass of a solid epoxy resin (7050 manufactured by DIC Co., Ltd.) which is a thermosetting resin were added. The mixture was mixed and dispersed for 60 minutes using a US homogenizer to obtain a uniform dispersion of an inorganic filler. Then, it was applied to an aluminum substrate (length 360 mm × width 180 mm) on an electropolished flat plate, which is a substrate, so that the thickness after drying would be 6 μm using a blade coater. After the coating, the mixture was air-dried for 30 minutes and then dried at 30 ° C. for 2 hours using a vacuum dryer to obtain an ink film forming original plate 21.

(実施例22:インク膜形成用原版22の作製)
2-ブタノール 360質量部、トルエン 360質量部、上述の重合性表面修飾剤および化合物(5)により表面修飾された無機フィラーB 467質量部、ラジカル重合性モノマーである上述の例示化合物M2 85質量部を混合し、USホモジナイザーを用いて60分間分散させ、均一な無機フィラーBの分散液を得た。その後、重合開始剤であるOmnirad819(IGM Resins B.V.社製) 17質量部を添加し、均一に混合させた後に、基板である電解研磨された平板上のアルミニウム基板(縦360mm×横180mm)にブレードコーターを用いて乾燥後の厚さが6μmになるように塗布した。次いで、形成した塗膜に対し、メタルハライドランプで紫外線を1分間照射して当該塗膜を硬化させることにより、インク膜形成用原版22を得た。
(Example 22: Preparation of original plate 22 for forming an ink film)
2-Butanol 360 parts by mass, toluene 360 parts by mass, inorganic filler B 467 parts by mass surface-modified with the above-mentioned polymerizable surface modifier and compound (5), 85 parts by mass of the above-mentioned exemplary compound M2 which is a radically polymerizable monomer. Was mixed and dispersed for 60 minutes using a US homogenizer to obtain a uniform dispersion of the inorganic filler B. Then, 17 parts by mass of Omnirad819 (manufactured by IGM Resins B.V.), which is a polymerization initiator, was added and mixed uniformly, and then an aluminum substrate (length 360 mm × width 180 mm) on an electrolytically polished flat plate, which was a substrate, was added. ) Was coated with a blade coater so that the thickness after drying was 6 μm. Next, the formed coating film was irradiated with ultraviolet rays for 1 minute with a metal halide lamp to cure the coating film, thereby obtaining an ink film forming original plate 22.

(比較例1:インク膜形成用原版23の作製)
ジクロロメタン 360質量部、トルエン 360質量部、および光応答性化合物である下記化合物(8)570質量部を50℃で1時間攪拌混合し、溶液を得た。この溶液を、ペイントシェーカーを用いて室温(25℃)で30分間よく分散させた後、基板である電解研磨された平板状のアルミニウム基板(縦360mm×横180mm)に、ブレードコーターを用いて乾燥後の厚さが6μmになるように塗布した。塗布後30分間風乾し、次いで、真空乾燥機を用いて30℃で2時間乾燥し、インク膜形成用原版23を得た。
(Comparative Example 1: Preparation of Original Plate 23 for Ink Film Formation)
360 parts by mass of dichloromethane, 360 parts by mass of toluene, and 570 parts by mass of the following compound (8), which is a photoresponsive compound, were stirred and mixed at 50 ° C. for 1 hour to obtain a solution. This solution was well dispersed at room temperature (25 ° C.) for 30 minutes using a paint shaker, and then dried using a blade coater on an electropolished flat aluminum substrate (length 360 mm × width 180 mm). After that, it was applied so that the thickness was 6 μm. After the coating, the mixture was air-dried for 30 minutes and then dried at 30 ° C. for 2 hours using a vacuum dryer to obtain an ink film forming original plate 23.

Figure 2022031008000020
Figure 2022031008000020

(比較例2:インク膜形成用原版24の作製)
ジクロロメタン 1200質量部、トルエン 1200質量部、光応答性化合物である上記化合物(8)570質量部、および熱可塑性樹脂であるスチレンアクリル樹脂(星光PMC株式会社製、US-1071)1330質量部を50℃で1時間攪拌混合し、表面層形成用溶液を得た。この溶液を、ペイントシェーカーを用いて室温(25℃)で30分間よく分散させた後、基板である電解研磨された平板状のアルミニウム基板(縦360mm×横180mm×厚さ30mm)に、ブレードコーターを用いて乾燥後の厚さが6μmになるように塗布した。塗布後30分間風乾し、次いで、真空乾燥機を用いて30℃で2時間乾燥し、インク膜形成用原版24を得た。
(Comparative Example 2: Preparation of Original Plate 24 for Ink Film Formation)
1200 parts by mass of dichloromethane, 1200 parts by mass of toluene, 570 parts by mass of the above compound (8) which is a photoresponsive compound, and 1330 parts by mass of styrene acrylic resin (US-1071 manufactured by Starlight PMC Co., Ltd.) which is a thermoplastic resin. The mixture was stirred and mixed at ° C. for 1 hour to obtain a solution for forming a surface layer. This solution was well dispersed at room temperature (25 ° C.) for 30 minutes using a paint shaker, and then placed on an electropolished flat aluminum substrate (length 360 mm x width 180 mm x thickness 30 mm) with a blade coater. Was applied so that the thickness after drying was 6 μm. After the coating, the mixture was air-dried for 30 minutes and then dried at 30 ° C. for 2 hours using a vacuum dryer to obtain an ink film forming original plate 24.

(比較例3:インク膜形成用原版25の作製)
ジクロロメタン 1200質量部、トルエン 1200質量部、光応答性化合物である上記化合物(8)570質量部、熱可塑性樹脂であるスチレンアクリル樹脂(星光PMC株式会社製、US-1071)1140質量部、および酸化スズ(個数平均一次粒径=20nm)190質量部を50℃で1時間攪拌混合し、表面層形成用分散液を得た。この溶液を、ペイントシェーカーを用いて室温(25℃)で30分間よく分散させた後、基板である電解研磨された平板状のアルミニウム基板(縦360mm×横180mm×厚さ30mm)に、ブレードコーターを用いて乾燥後の厚さが6μmになるように塗布した。塗布後30分間風乾し、次いで、真空乾燥機を用いて30℃で2時間乾燥し、インク膜形成用原版25を得た。
(Comparative Example 3: Preparation of Original Plate 25 for Ink Film Formation)
1200 parts by mass of dichloromethane, 1200 parts by mass of toluene, 570 parts by mass of the above compound (8) which is a photoresponsive compound, 1140 parts by mass of a styrene acrylic resin (manufactured by Starlight PMC Co., Ltd., US-1071) which is a thermoplastic resin, and oxidation. 190 parts by mass of tin (number average primary particle size = 20 nm) was stirred and mixed at 50 ° C. for 1 hour to obtain a dispersion liquid for forming a surface layer. This solution was well dispersed at room temperature (25 ° C.) for 30 minutes using a paint shaker, and then placed on an electropolished flat aluminum substrate (length 360 mm x width 180 mm x thickness 30 mm) with a blade coater. Was applied so that the thickness after drying was 6 μm. After the coating, the mixture was air-dried for 30 minutes and then dried at 30 ° C. for 2 hours using a vacuum dryer to obtain an ink film forming original plate 25.

インク膜形成用原版1~25の構成を、下記表1に示す。 The configurations of the original plates 1 to 25 for forming an ink film are shown in Table 1 below.

[外部刺激に対する応答性の評価]
上記で作製した実施例、比較例のインク膜形成用原版1~25のそれぞれについて、表面層への外部刺激に対する応答性を確認した。具体的には、作製した各原版に対して、JISR3257:1999に記載の基板ガラス表面の濡れ性試験方法における静滴法で純水による接触角測定を行った。次に、外部刺激(光または熱)を所定時間与えた後、再度同方法で純水の接触角を測定し、外部刺激付与前後での接触角の差で下記の通りランク付けを行った。外部刺激付与時間が20秒のときにD判定の場合は不合格とする。なお、外部刺激としては、インク膜形成用原版1~6、8~25に対しては、波長365nmの単色レーザー光を照射量2J/cmで照射した。インク膜形成用原版7に対しては、波長800nmの単色レーザー光を照射部の温度が40℃になるように照射した:
A:外部刺激付与前との接触角の差が50°以上
B:外部刺激付与前との接触角の差が35°以上50°未満
C:外部刺激付与前との接触角の差が20°以上35°未満
D:外部刺激付与前との接触角の差が20°未満。
[Evaluation of responsiveness to external stimuli]
The responsiveness to the external stimulus to the surface layer was confirmed for each of the ink film forming original plates 1 to 25 of the examples and comparative examples prepared above. Specifically, the contact angle of each of the prepared original plates was measured with pure water by the static drip method in the wettability test method for the surface of the substrate glass described in JIS R3257: 1999. Next, after applying an external stimulus (light or heat) for a predetermined time, the contact angle of pure water was measured again by the same method, and the difference in contact angle before and after applying the external stimulus was ranked as follows. If the judgment is D when the external stimulus application time is 20 seconds, it is rejected. As an external stimulus, the ink film forming original plates 1 to 6 and 8 to 25 were irradiated with a monochromatic laser beam having a wavelength of 365 nm at an irradiation amount of 2 J / cm 2 . The original plate 7 for forming an ink film was irradiated with a monochromatic laser beam having a wavelength of 800 nm so that the temperature of the irradiated portion was 40 ° C.
A: Difference in contact angle from before external stimulus application is 50 ° or more B: Difference in contact angle from before external stimulus application is 35 ° or more and less than 50 ° C: Difference in contact angle from before external stimulus application is 20 ° More than 35 ° D: The difference in contact angle from before external stimulus is applied is less than 20 °.

なお、上記インク膜形成用原版の表面層は、インク膜形成用原版1~8、9~25では、外部刺激付与前には上記のようにして測定した純水の接触角が50°以上で撥水性であり、刺激付与後に15°以下と親水性になった。また、インク膜形成用原版7では、外部刺激付与前には純水の接触角が15°以下で親水性であり、刺激付与後に50°以上と撥水性になった。 As for the surface layer of the ink film forming original plate, in the ink film forming original plates 1 to 8 and 9 to 25, the contact angle of pure water measured as described above before applying an external stimulus is 50 ° or more. It was water repellent and became hydrophilic at 15 ° or less after the stimulation was applied. Further, in the ink film forming original plate 7, the contact angle of pure water was hydrophilic at 15 ° or less before the external stimulus was applied, and became water repellent at 50 ° or more after the stimulus was applied.

[細線再現性の評価]
(実施例1)
図3に示すような構成を有するパターン膜形成装置の版胴の表面に接着層を設け、さらにその上に上記で作製したインク膜形成用原版1をくくりつけて設置し、波長365nmの単色レーザー光を、図4に示す画像パターン(細線の幅:60μm)の非画像部に対して照射量2J/cmで照射した。これにより、光照射部、すなわち、非画像部が親水性部位となり、画像部が撥水性部位となるパターンを有するインク膜形成用表面(m1)を形成した。
[Evaluation of fine line reproducibility]
(Example 1)
An adhesive layer is provided on the surface of the plate cylinder of the pattern film forming apparatus having the configuration as shown in FIG. 3, and the ink film forming original plate 1 produced above is attached and installed on the adhesive layer, and a monochromatic laser having a wavelength of 365 nm is installed. The non-image portion of the image pattern (thin line width: 60 μm) shown in FIG. 4 was irradiated with light at an irradiation amount of 2 J / cm 2 . As a result, an ink film forming surface (m1) having a pattern in which the light irradiation portion, that is, the non-image portion becomes a hydrophilic portion and the image portion becomes a water-repellent portion is formed.

インク膜形成用表面(m1)の画像部(撥水性部位)に、インクローラーを用いて疎水性インクを塗布し、インク膜を形成した。インク膜を有するインク膜形成用原版1に対して、ブランケットのインク膜用表面を相対的に押し当て引き離すことで、インク膜をブランケットに転写した。このインク膜を有するブランケットに対して、被印刷体としてのJ紙A3を相対的に押し当て引き離すことでインク膜を紙の表面に転写し、印字画像を得た(この印字画像を「初期」とする。以下同様)。さらに、この印字画像を連続で10000枚出力した(この10000枚目の印字画像を「10000枚画出し後(画出し後)」とする。以下同様)。その後、消去工程として、インク膜形成用表面(m1)の全面に波長465nmの単色レーザー光を照射量2J/cmで照射した。波長465nmの単色レーザー光による光照射を行った後、上記と同様の方法でインク膜形成用表面(m1)の表面の純水による接触角の測定を行い、50°以上であったことから、書き込み操作前の原版と同様の撥水性表面が得られたことを確認した。 Hydrophobic ink was applied to the image portion (water-repellent portion) of the ink film forming surface (m1) using an ink roller to form an ink film. The ink film was transferred to the blanket by relatively pressing and pulling the surface of the blanket for the ink film against the ink film forming original plate 1 having the ink film. The ink film was transferred to the surface of the paper by relatively pressing and pulling the J paper A3 as the object to be printed against the blanket having the ink film, and a printed image was obtained (this printed image is "initial"). The same shall apply hereinafter). Further, 10000 sheets of this printed image were continuously output (the 10000th printed image is referred to as "after 10000 sheets are printed (after printing)"; the same applies hereinafter). Then, as an erasing step, the entire surface of the ink film forming surface (m1) was irradiated with a monochromatic laser beam having a wavelength of 465 nm at an irradiation amount of 2 J / cm 2 . After irradiating with a monochromatic laser beam having a wavelength of 465 nm, the contact angle of the surface of the ink film forming surface (m1) with pure water was measured by the same method as described above. It was confirmed that a water-repellent surface similar to that of the original plate before the writing operation was obtained.

さらに、波長365nmの単色レーザー光を、出力画像の非画像部に照射量2J/cmで照射する書き込みにより、光応答性化合物を構造変化(光異性化)させて、光照射部、すなわち、非画像部が親水性部位となり、画像部が撥水性部位となるパターンを形成した。 Further, the photoresponsive compound is structurally changed (photoisomerized) by writing by irradiating the non-image portion of the output image with a monochromatic laser beam having a wavelength of 365 nm at an irradiation amount of 2 J / cm 2 , and the light irradiation portion, that is, A pattern was formed in which the non-imaged part became a hydrophilic part and the imaged part became a water-repellent part.

このパターンの撥水性部位に、インクローラーを用いてインクを塗布し、インク膜を形成した。このインク膜を有する原版に対して、ブランケットのインク膜用表面を相対的に押し当て引き離すことでインク膜をブランケットに転写した。さらに、インク膜を有するブランケットに対して、被印刷体としての紙を相対的に押し当て引き離すことでインク膜を紙の表面に転写し、印字画像を得て、この印字画像を連続で10000枚出力した(この10000枚目の印字画像を「書き込み工程および10000枚画出し後(書き込み工程および画出し後」とする。以下同様)。 Ink was applied to the water-repellent portion of this pattern using an ink roller to form an ink film. The ink film was transferred to the blanket by relatively pressing and pulling the surface of the blanket for the ink film against the original plate having the ink film. Further, the ink film is transferred to the surface of the paper by relatively pressing and pulling the paper as the object to be printed against the blanket having the ink film to obtain a printed image, and the printed image is continuously printed on 10,000 sheets. Output (this 10000th printed image is referred to as "after the writing step and printing 10000 sheets (writing step and after printing". The same shall apply hereinafter).

(実施例2~6、8~22、比較例1~3)
インク膜形成用原版1に代えて、インク膜形成用原版2~6、8~25を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、印字画像の出力を行った。
(Examples 2 to 6, 8 to 22, Comparative Examples 1 to 3)
The printed image was output in the same manner as in Example 1 except that the ink film forming original plates 2 to 6 and 8 to 25 were used instead of the ink film forming original plate 1.

(実施例7)
図3に示すような構成を有するパターン膜形成装置の版胴にインク膜形成用原版7を設置し、出力画像の画像部が40℃になるように、波長800nmの単色レーザー光を図4に示す画像パターン(細線の幅:60μm)の画像部に照射した。この光照射により、画像部は加熱され撥水性部位となり、光照射されていない(加熱されていない)非画像部は親水性部位となり、パターンが形成された。このようにして、インク膜形成用表面(m7)を作製した。
(Example 7)
An ink film forming original plate 7 is installed on a plate cylinder of a pattern film forming apparatus having a configuration as shown in FIG. 3, and a monochromatic laser beam having a wavelength of 800 nm is emitted in FIG. 4 so that the image portion of the output image becomes 40 ° C. The image portion of the image pattern shown (thin line width: 60 μm) was irradiated. By this light irradiation, the image part was heated to become a water-repellent part, and the non-image part not irradiated with light (not heated) became a hydrophilic part, and a pattern was formed. In this way, the ink film forming surface (m7) was produced.

インク膜形成用表面(m7)の画像部(撥水性部位)に、インクローラーを用いて、疎水性インクを塗布し、インク膜を形成した。インク膜を有するインク膜形成用原版7に対して、ブランケットのインク膜用表面を相対的に押し当て引き離すことで、インク膜をブランケットに転写した。このインク膜を有するブランケットに対して、被印刷体としての紙を相対的に押し当て引き離すことでインク膜を紙の表面に転写し、印字画像を得た(この印字画像を「初期」とする)。さらに、この印字画像を連続で10000枚出力した(この10000枚目の印字画像を「10000枚画出し後(画出し後)」とする)。その後、冷風発生装置から発生する冷風(冷風温度:10℃)をインク膜形成用表面(m7)にあて、表面(m7)の温度を30℃にした。この後、上記と同様の方法でインク膜形成用表面(m7)の表面の純水による接触角の測定を行い、15°以下であったことから、書き込み操作前の原版と同様の親水性表面が得られたことを確認した。 Hydrophobic ink was applied to the image portion (water-repellent portion) of the ink film forming surface (m7) using an ink roller to form an ink film. The ink film was transferred to the blanket by relatively pressing and pulling the surface of the blanket for the ink film against the ink film forming original plate 7 having the ink film. The ink film was transferred to the surface of the paper by relatively pressing and pulling the paper as the object to be printed against the blanket having the ink film, and a printed image was obtained (this printed image is referred to as "initial"). ). Further, 10,000 sheets of this printed image were continuously output (the 10000th printed image is referred to as "after 10,000 sheets are printed (after printing)"). Then, the cold air (cold air temperature: 10 ° C.) generated from the cold air generator was applied to the ink film forming surface (m7), and the temperature of the surface (m7) was set to 30 ° C. After that, the contact angle of the surface of the ink film forming surface (m7) with pure water was measured by the same method as above, and since it was 15 ° or less, the hydrophilic surface was the same as that of the original plate before the writing operation. Was obtained.

さらに、照射部が40℃になるように、波長800nmの単色レーザー光を、出力画像の画像部が40℃になるように画像部に照射する書き込みにより、画像部が撥水性部位となり、光照射していない非画像部が親水性部位となるパターンを形成した。 Further, by writing to irradiate the image portion with a monochromatic laser beam having a wavelength of 800 nm so that the irradiation portion becomes 40 ° C. and the image portion of the output image becomes 40 ° C., the image portion becomes a water-repellent portion and is irradiated with light. A pattern was formed in which the non-imaged part was a hydrophilic part.

このパターンの撥水性部位に、インクローラーを用いてインクを塗布し、インク膜を形成した。このインク膜を有する原版に対して、ブランケットのインク膜用表面を相対的に押し当て引き離すことでインク膜をブランケットに転写した。さらに、インク膜を有するブランケットに対して、被印刷体としての紙を相対的に押し当て引き離すことでインク膜を紙の表面に転写し、印字画像を得て、この印字画像を連続で10000枚出力した(この10000枚目の印字画像を「書き込み工程および10000枚画出し後(書き込み工程および画出し後」とする)。 Ink was applied to the water-repellent portion of this pattern using an ink roller to form an ink film. The ink film was transferred to the blanket by relatively pressing and pulling the surface of the blanket for the ink film against the original plate having the ink film. Further, the ink film is transferred to the surface of the paper by relatively pressing and pulling the paper as the object to be printed against the blanket having the ink film to obtain a printed image, and the printed image is continuously printed on 10,000 sheets. Output (this 10000th printed image is referred to as "after the writing step and printing 10000 sheets (writing step and after printing").

(実施例5-2)
図3に示すようなパターン膜形成装置の版胴にインク膜形成用原版5を設置し、波長365nmの単色レーザー光を、インク膜形成用原版5の表面層全体に照射量2J/cmで照射した。これにより、インク膜形成用原版5の表面層全体が親水性部位となった。次いで、波長465nmの単色レーザー光を、図4に示す画像パターン(細線の幅:60μm)の画像部に対して照射量2J/cmで照射した。これにより、光照射部、すなわち、画像部が撥水性部位となり、非画像部が親水性部位となるパターンを有するインク膜形成用表面(m5-2)を形成した。
(Example 5-2)
The ink film forming original plate 5 is installed on the plate cylinder of the pattern film forming apparatus as shown in FIG. 3, and a monochromatic laser beam having a wavelength of 365 nm is applied to the entire surface layer of the ink film forming original plate 5 at an irradiation amount of 2 J / cm 2 . Irradiated. As a result, the entire surface layer of the ink film forming original plate 5 became a hydrophilic portion. Next, a monochromatic laser beam having a wavelength of 465 nm was applied to the image portion of the image pattern (thin line width: 60 μm) shown in FIG. 4 at an irradiation amount of 2 J / cm 2 . As a result, an ink film forming surface (m5-2) having a pattern in which the light irradiation portion, that is, the image portion becomes a water-repellent portion and the non-image portion becomes a hydrophilic portion was formed.

インク膜形成用表面(m5-2)の画像部(撥水性部位)に、インクローラーを用いてインクを塗布し、インク膜を形成した。このインク膜を有するインク膜形成用原版5-2)に対して、ブランケットのインク膜用表面を相対的に押し当て引き離すことで、インク膜をブランケットに転写した。さらに、このインク膜を有するブランケットに対して、被印刷体としての紙を相対的に押し当て引き離すことでインク膜を紙の表面に転写し、印字画像を得た(この印字画像を「初期」とする)。さらに、この印字画像を連続で10000枚出力した(この10000枚目の印字画像を「10000枚画出し後(画出し後)」とする)。その後、消去工程として、インク膜形成用表面(m5-2)に波長365nmの単色レーザー光を照射した。光照射を行った後、上記と同様の方法でインク膜形成用表面(m5-2)の表面の純水による接触角の測定を行い、15°以下であったことから、書き込み操作前の原版と同様の親水性表面が得られたことを確認した。 Ink was applied to the image portion (water-repellent portion) of the ink film forming surface (m5-2) using an ink roller to form an ink film. The ink film was transferred to the blanket by relatively pressing and separating the ink film surface of the blanket against the ink film forming original plate 5-2) having the ink film. Further, the ink film was transferred to the surface of the paper by relatively pressing and pulling the paper as the object to be printed against the blanket having the ink film, and a printed image was obtained (this printed image is "initial"). ). Further, 10,000 sheets of this printed image were continuously output (the 10000th printed image is referred to as "after 10,000 sheets are printed (after printing)"). Then, as an erasing step, the surface for forming the ink film (m5-2) was irradiated with a monochromatic laser beam having a wavelength of 365 nm. After irradiating with light, the contact angle of the surface for forming the ink film (m5-2) with pure water was measured by the same method as above, and since it was 15 ° or less, the original plate before the writing operation was performed. It was confirmed that a hydrophilic surface similar to that of the above was obtained.

さらに、波長465nmの単色レーザー光を、出力画像の画像部に照射量2J/cmで照射する書き込みにより、光応答性化合物を構造変化(光異性化)させて、非画像部が親水性部位となり、照射部である画像部が撥水性部位となるパターンを形成した。 Further, by writing by irradiating the image portion of the output image with a monochromatic laser beam having a wavelength of 465 nm at an irradiation amount of 2 J / cm 2 , the photoresponsive compound is structurally changed (photoisomerized), and the non-image portion is a hydrophilic portion. Therefore, a pattern was formed in which the image portion, which is the irradiation portion, became the water-repellent portion.

このパターンの撥水性部位に、インクローラーを用いてインクを塗布し、インク膜を形成した。このインク膜を有する原版に対して、ブランケットのインク膜用表面を相対的に押し当て引き離すことでインク膜をブランケットに転写した。さらに、インク膜を有するブランケットに対して、被印刷体としての紙を相対的に押し当て引き離すことでインク膜を紙の表面に転写し、印字画像を得て、この印字画像を連続で10000枚出力した(この10000枚目の印字画像を「書き込み工程および10000枚画出し後(書き込み工程および画出し後」とする)。 Ink was applied to the water-repellent portion of this pattern using an ink roller to form an ink film. The ink film was transferred to the blanket by relatively pressing and pulling the surface of the blanket for the ink film against the original plate having the ink film. Further, the ink film is transferred to the surface of the paper by relatively pressing and pulling the paper as the object to be printed against the blanket having the ink film to obtain a printed image, and the printed image is continuously printed on 10,000 sheets. Output (this 10000th printed image is referred to as "after the writing step and printing 10000 sheets (writing step and after printing").

(評価方法)
上記で得られた画像パターンの「初期」、「10000枚画出し後(画出し後)」、および「書き込み工程および10000枚画出し後(書き込み工程および画出し後)」の印字画像を、デジタルマイクロスコープ「VHX-600」(株式会社キーエンス製)にて拡大した。その得られたモニター画像から、インジケーターにより細線の線幅や、交点での細線の線幅などを観察し、下記基準によりランク付けした。初期、10000枚画出し後、書き込み工程および10000枚画出し後のすべてにおいて、A~Dのいずれかであれば合格とした。また、図5は、評価に使用した細線の交点を示す図であり、太実線丸印が4直線の交点、細実線丸印が3直線の交点、破線丸印が2直線の交点である:
A:細線や交点で線幅が太くなっている箇所は見られない
B:4直線の交点で線が太くなっている
C:3直線の交点で線が太くなっている
D:2直線の交点で線が太くなっている
E:細線自体が太くなっている。
(Evaluation methods)
Printing of the image pattern obtained above at "initial", "after 10,000 sheets of image (after image)", and "writing process and after 10,000 sheets of image (writing process and after image)". The image was enlarged with a digital microscope "VHX-600" (manufactured by KEYENCE CORPORATION). From the obtained monitor image, the line width of the thin line and the line width of the thin line at the intersection were observed by the indicator and ranked according to the following criteria. Initially, in all of the writing process and after 10,000 sheets were printed, any one of A to D was accepted. Further, FIG. 5 is a diagram showing the intersections of the thin lines used for the evaluation, in which the thick solid line circles are the intersections of the four straight lines, the fine solid line circles are the intersections of the three straight lines, and the broken line circles are the intersections of the two straight lines:
A: There are no thin lines or intersections where the line width is thick. B: The line is thick at the intersection of 4 straight lines. C: The line is thick at the intersection of 3 straight lines. D: The intersection of 2 straight lines. The line is thicker with E: The thin line itself is thicker.

評価結果を下記表1、2に示す。表1中、表面修飾剤1は刺激応答性化合物である。表面修飾剤2は重合性表面修飾剤である。他の成分は、刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーおよび樹脂以外の成分である。 The evaluation results are shown in Tables 1 and 2 below. In Table 1, the surface modifier 1 is a stimulus-responsive compound. The surface modifier 2 is a polymerizable surface modifier. Other components are components other than inorganic fillers and resins surface-modified with stimulus-responsive compounds.

Figure 2022031008000021
Figure 2022031008000021

上記表1から明らかなように、表面層に刺激応答性化合物を有する実施例1~22および比較例1~3のインク膜形成用原版は、いずれも外部刺激により水との親和性が変化することが確認できた。この際、表面層に樹脂や無機フィラーを混合した比較例2、3の原版は、刺激応答性化合物のみで構成される比較例1の原版に比べて外部刺激付与時間が短いときの外部刺激付与前との純水の接触角の変化が小さい傾向があり、刺激に対する応答性が低いことがわかる。これに対して、刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーを用いた実施例1~22のインク膜形成用原版ではいずれも応答性に優れることがわかった。 As is clear from Table 1 above, the ink film forming original plates of Examples 1 to 22 and Comparative Examples 1 to 3 having a stimulus-responsive compound in the surface layer both change their affinity with water by an external stimulus. I was able to confirm that. At this time, the original plates of Comparative Examples 2 and 3 in which the surface layer is mixed with a resin or an inorganic filler are applied with an external stimulus when the external stimulus application time is shorter than that of the original plate of Comparative Example 1 composed of only a stimulus-responsive compound. It can be seen that the change in the contact angle of pure water with the previous one tends to be small, and the response to the stimulus is low. On the other hand, it was found that all of the ink film forming original plates of Examples 1 to 22 using the inorganic filler surface-modified with the stimulus-responsive compound had excellent responsiveness.

また、上記表1の細線再現性の結果から、本発明のインク膜形成用原版を用いた場合、デジタルでのパターンの書き換えが容易であり、かつ耐久性に優れることが分かった。 Further, from the results of the fine line reproducibility in Table 1 above, it was found that when the original plate for forming an ink film of the present invention was used, the pattern could be easily rewritten digitally and the durability was excellent.

一方、比較例1の原版を用いた場合、「10000枚画出し後」および「書き込み工程および10000枚画出し後」の印字画像が不合格であり、デジタルでのパターンの書き換えが困難であり、書き換え前後の耐久性が共に不十分であることが分かった。これは有機物である刺激応答性化合物のみを用いていることから比較的硬度が低く、書き換えと画出しを繰り返すことで材料の劣化が起こりやすく、刷版表面が脆く、損傷しやすくなるためと考えられる。 On the other hand, when the original plate of Comparative Example 1 is used, the printed images of "after 10,000 sheets are printed" and "after the writing process and 10,000 sheets are printed" are rejected, and it is difficult to rewrite the pattern digitally. It was found that the durability before and after rewriting was insufficient. This is because the hardness is relatively low because only the stimulus-responsive compound, which is an organic substance, is used. Conceivable.

また、比較例2のおよび比較例3の原版を用いた場合は、「書き込み工程および10000枚画出し後」の印字画像が不合格であり、書き換え後の耐久性が不十分であることが分かった。これは樹脂の含有量が多く、膜表面の可塑成分が多くなることによるものと考えられる。 Further, when the original plates of Comparative Example 2 and Comparative Example 3 are used, the printed image "after the writing process and printing of 10000 sheets" is unacceptable, and the durability after rewriting is insufficient. Do you get it. It is considered that this is because the content of the resin is high and the plastic component on the film surface is high.

さらに、比較例3では、刺激応答性化合物と無機フィラーとを用いているものの、これらを単純に混合しただけでは、原版を作製すると刺激応答性化合物が凝集したり、無機フィラーの内側に埋もれたりするものと考えられる。そのため、無機フィラーの表面に刺激応答性化合物を均一に配列できず、応答性が不十分になり、良好な画像パターンを作製することが困難になるものと考えられる。 Further, in Comparative Example 3, although the stimulus-responsive compound and the inorganic filler are used, if these are simply mixed, the stimulus-responsive compound may aggregate or be buried inside the inorganic filler when the original plate is prepared. It is thought that it will be done. Therefore, it is considered that the stimulus-responsive compound cannot be uniformly arranged on the surface of the inorganic filler, the responsiveness becomes insufficient, and it becomes difficult to produce a good image pattern.

実施例1~7に示すように、刺激応答性化合物として光応答性化合物を用いた場合(実施例1~6)および温度応答性化合物を用いた場合(実施例7)のいずれも良好な応答性および細線再現性を示したが、光応答性化合物を用いた実施例1~6では、より高い応答性、耐久性、コントラストが得られた。中でも、親水性基を有する光応答性化合物を用いた実施例4~6では繰り返し印刷したり、書き換え後、繰り返し印刷した場合であっても良好な細線再現性が得られた。 As shown in Examples 1 to 7, good response was obtained in both the case where the photoresponsive compound was used as the stimulus-responsive compound (Examples 1 to 6) and the case where the temperature-responsive compound was used (Example 7). Although the properties and fine line reproducibility were shown, higher responsiveness, durability, and contrast were obtained in Examples 1 to 6 using the photoresponsive compound. Above all, in Examples 4 to 6 using the photoresponsive compound having a hydrophilic group, good fine line reproducibility was obtained even in the case of repeated printing or repeated printing after rewriting.

実施例8~10、12~15に示すように、無機フィラーの種類や個数平均一次粒径を変化させた場合であっても、いずれも良好な応答性および細線再現性が得られた。中でも、個数平均一次粒径が5~100nmである実施例9、12~15では、より高い応答性、耐久性、コントラストが得られた。 As shown in Examples 8 to 10 and 12 to 15, good responsiveness and fine line reproducibility were obtained in all cases even when the type of the inorganic filler and the number average primary particle size were changed. Among them, in Examples 9 and 12 to 15 in which the number average primary particle size is 5 to 100 nm, higher responsiveness, durability and contrast were obtained.

実施例16~22に示すように、本発明のインク膜形成用原版は、刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーに加えて樹脂を添加した場合であっても優れた応答性を示す。実施例16~20の比較から、樹脂の含有量が表面層に対して30質量%以下であると耐久性に優れ、5~20質量%の範囲であると優れた応答性と耐久性とがバランスよく得られやすい。 As shown in Examples 16 to 22, the ink film forming original plate of the present invention exhibits excellent responsiveness even when a resin is added in addition to an inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound. From the comparison of Examples 16 to 20, the durability is excellent when the resin content is 30% by mass or less with respect to the surface layer, and the excellent responsiveness and durability are obtained when the resin content is in the range of 5 to 20% by mass. Easy to obtain in a well-balanced manner.

また、実施例17、21、22の比較から、熱可塑性樹脂またはラジカル重合性モノマーの重合体である樹脂を用いるとより応答性、耐久性に優れることがわかった。 Further, from the comparison of Examples 17, 21 and 22, it was found that the use of a resin which is a polymer of a thermoplastic resin or a radically polymerizable monomer is more excellent in responsiveness and durability.

実施例11、実施例22のように、刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーが重合性基をさらに有することで、無機フィラー同士が架橋し、強固な膜を形成することができ、耐久性がより向上しうるものと考えられる。特に実施例22のように、ラジカル重合性モノマーを用いて三次元架橋の無機-有機ハイブリッド膜を形成すると、耐久性をより向上できる。 As in Examples 11 and 22, the inorganic filler surface-modified with the stimulus-responsive compound further has a polymerizable group, so that the inorganic fillers can be crosslinked with each other to form a strong film, which is durable. It is considered that the sex can be further improved. In particular, when a radically polymerizable monomer is used to form a three-dimensional crosslinked inorganic-organic hybrid film as in Example 22, durability can be further improved.

Figure 2022031008000022
Figure 2022031008000022

上記表2のように、実施例5では、原版5の全面が撥水性の表面層に対して、非画像部に波長365nmの光を照射することにより、光照射部が親水性に変化してパターン膜が形成される。実施例5-2は、表面層全面に波長365nmの光の照射を行い、一度表面層を親水性にした後、波長465nmの光の照射により部分的に撥水性にすることでパターン膜形成を行った例である。いずれの場合でも、本発明の原版は良好な性能を有することが分かった。 As shown in Table 2 above, in Example 5, the light-irradiated portion changes to hydrophilicity by irradiating the non-image portion with light having a wavelength of 365 nm against the water-repellent surface layer of the entire surface of the original plate 5. A pattern film is formed. In Example 5-2, the entire surface of the surface layer is irradiated with light having a wavelength of 365 nm, the surface layer is once made hydrophilic, and then the surface layer is partially made water-repellent by irradiation with light having a wavelength of 465 nm to form a pattern film. This is an example of what I did. In any case, the original version of the present invention was found to have good performance.

1 インク膜形成用原版、
2 版胴、
3 ブランケット、
4 圧胴、
5 インクローラー、
6 水ローラー、
7 単色レーザー光源、
8 被印刷体、
10 パターン膜形成装置。
1 Original plate for forming ink film,
2nd edition body,
3 blanket,
4 impression cylinder,
5 Ink roller,
6 water roller,
7 Monochromatic laser light source,
8 Printed material,
10 Pattern film forming apparatus.

Claims (14)

基板と、
前記基板上に設けられた表面層と、を有し、
前記表面層は、外部刺激に応答して水との親和性が可逆的に変化する刺激応答性化合物により表面修飾された無機フィラーを含む、インク膜形成用原版。
With the board
It has a surface layer provided on the substrate, and has.
The surface layer is an ink film forming original plate containing an inorganic filler surface-modified with a stimulus-responsive compound whose affinity with water changes reversibly in response to an external stimulus.
前記刺激応答性化合物が、光応答性化合物である、請求項1に記載のインク膜形成用原版。 The original plate for forming an ink film according to claim 1, wherein the stimulus-responsive compound is a photoresponsive compound. 前記刺激応答性化合物が、下記化学式(I)で表される化合物である、請求項2に記載のインク膜形成用原板:
Figure 2022031008000023

上記化学式(I)中、ZおよびZは、いずれも窒素原子であるか、または、ZおよびZはそれぞれ独立してNまたはCHであり、かつZ≠Zであり、
~Rは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基、親水性基または表面修飾官能基を有する基であり、Rは、環状構造を有する基であり、
この際、R~Rの少なくとも1つが表面修飾官能基を有する基であるか、または、Rが少なくとも1つの表面修飾官能基を有する基を含む。
The original plate for forming an ink film according to claim 2, wherein the stimulus-responsive compound is a compound represented by the following chemical formula (I).
Figure 2022031008000023

In the above chemical formula (I), Z a and Z b are both nitrogen atoms, or Z a and Z b are independently N or CH, respectively, and Z a ≠ Z b .
R 1 to R 5 are independent groups having a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen group, a hydrophilic group or a surface-modifying functional group, and R 6 is a group having a cyclic structure.
At this time, at least one of R 1 to R 5 is a group having a surface-modifying functional group, or R 6 includes a group having at least one surface-modifying functional group.
前記刺激応答性化合物が、前記親水性基を有する、請求項3に記載のインク膜形成用原版。 The original plate for forming an ink film according to claim 3, wherein the stimulus-responsive compound has the hydrophilic group. 前記無機フィラーの個数平均一次粒径が、5~100nmである、請求項1~4のいずれか1項に記載のインク膜形成用原版。 The original plate for forming an ink film according to any one of claims 1 to 4, wherein the number average primary particle size of the inorganic filler is 5 to 100 nm. 前記無機フィラーが、重合性基を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載のインク膜形成用原版。 The original plate for forming an ink film according to any one of claims 1 to 5, wherein the inorganic filler has a polymerizable group. 前記無機フィラーが、酸化スズ粒子、二酸化チタン粒子、酸化ケイ素粒子、酸化アルミニウム粒子、または酸化亜鉛粒子である、請求項1~6のいずれか1項に記載のインク膜形成用原版。 The original plate for forming an ink film according to any one of claims 1 to 6, wherein the inorganic filler is tin oxide particles, titanium dioxide particles, silicon oxide particles, aluminum oxide particles, or zinc oxide particles. 前記表面層が、樹脂をさらに含み、
前記樹脂の含有量が、前記表面層の合計質量100質量%に対して、1~30質量%である、請求項1~7のいずれか1項に記載のインク膜形成用原版。
The surface layer further contains a resin and
The original plate for forming an ink film according to any one of claims 1 to 7, wherein the content of the resin is 1 to 30% by mass with respect to the total mass of 100% by mass of the surface layer.
前記樹脂の含有量が、前記表面層の合計質量100質量%に対して、5~20質量%である、請求項8に記載のインク膜形成用原版。 The original plate for forming an ink film according to claim 8, wherein the content of the resin is 5 to 20% by mass with respect to the total mass of 100% by mass of the surface layer. 前記樹脂が熱可塑性樹脂である、請求項8または9に記載のインク膜形成用原版。 The original plate for forming an ink film according to claim 8 or 9, wherein the resin is a thermoplastic resin. 前記樹脂がラジカル重合性モノマーの重合体である、請求項8または9に記載のインク膜形成用原版。 The original plate for forming an ink film according to claim 8 or 9, wherein the resin is a polymer of a radically polymerizable monomer. 請求項1~11のいずれか1項に記載のインク膜形成用原版の表面層に外部刺激を付与して、水に対する親和性が異なるパターンを形成する書き込み工程を有する、パターン形成方法。 A pattern forming method comprising a writing step of applying an external stimulus to the surface layer of the ink film forming original plate according to any one of claims 1 to 11 to form a pattern having a different affinity for water. 前記外部刺激が、光である、請求項12に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 12, wherein the external stimulus is light. 前記外部刺激が、波長280~400nmの領域の光である、請求項13に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 13, wherein the external stimulus is light in a wavelength region of 280 to 400 nm.
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