WO2006022153A1 - カチオン重合性組成物、活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びカチオン重合性組成物の製造方法 - Google Patents

カチオン重合性組成物、活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びカチオン重合性組成物の製造方法 Download PDF

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Nobumasa Sasa
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
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    • C08G59/12Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polycarboxylic acids with epihalohydrins or precursors thereof
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    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing

Definitions

  • Cationic polymerizable composition active energy ray-curable inkjet ink, and method for producing cationic polymerizable composition
  • the present invention relates to a cationically polymerizable composition excellent in storage stability and curability, an active energy ray-curable inkjet ink, and a method for producing a cationically polymerizable composition.
  • an active energy ray-curable inkjet ink composition (hereinafter also referred to as an ink composition) that is cured by radical polymerization by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays has been conventionally known. It has been.
  • This radical polymerization type ink composition has a problem that it is inhibited from curing in the presence of oxygen.
  • ink compositions that are cured by cationic polymerization by irradiation with active energy rays have been proposed.
  • this cationic polymerization type ink composition an ink composition comprising an oxetane compound, a photocationic polymerization initiator, and a pigment, with an epoxy compound added as necessary (see, for example, Patent Document 1). .
  • the cationic polymerization reaction is initiated by the presence of cations generated from the cationic polymerization initiator by irradiation with ultraviolet rays or the like, it must be carried out in an inert atmosphere, particularly where the polymerization is not inhibited by oxygen. This limitation has the advantage that complete polymerization can be carried out quickly and completely in the air.
  • the cationic polymerization initiator is added to a cationically polymerizable compound such as an oxetane compound or an epoxy compound, and stored for a long period of time, the cationized compound may be cationized even in a state where ultraviolet rays are blocked.
  • Polymerization Initiator Force Cations may occur spontaneously, and the generated cations have the problem that the polymerization of the cationically polymerizable compound starts and thickening causes gelling.
  • a composition containing a cationic polymerization catalyst and a cationic polymerizable organic material as essential components, a guanidine compound and a thiazole compound Benzothiazole compounds, thiazolecarboxylic acid compounds, sulfenamide compounds, thiourea compounds, imidazole compounds, benzimidazole compounds
  • the storage stability is not sufficiently improved even if the basic compound is added.
  • the cationically polymerizable compound is a mixed system of an oxetane compound and an alicyclic epoxy compound
  • the reactivity in the presence of the cationic polymerization initiator is much higher than that of the oxetane compound alone. Therefore, the present situation is that gelation occurs and a sufficient effect of improving storage stability cannot be obtained.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 8-143806 (Claims, Examples)
  • Patent Document 2 JP-A-8-283320 (Claims, Examples)
  • Patent Document 3 JP 2000-186079 (Claims, Examples)
  • Patent Document 4 JP 2000-327672 A (Claims, Examples)
  • Patent Document 5 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-252979 (Claims, Examples)
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to ensure long-term storage stability without inhibiting the curability of a cationically polymerizable compound containing a cationic polymerization initiator.
  • Another object of the present invention is to provide a cationically polymerizable composition, an active energy ray-curable inkjet ink, and a method for producing a cationically polymerizable composition, which are excellent in ejection stability as an ink and excellent in environmental suitability and production suitability.
  • a cationically polymerizable composition containing a cationically polymerizable compound and a cationic polymerization initiator, the cationic polymerizable compound, a cationic compound other than the cationic polymerization initiator, a metal compound, and a strongly acidic
  • the total content of the compound is 500 ppm or less and 1 ppm or more.
  • the cationic compound, the metal compound, and the strongly acidic compound are B, F, Na, Mg, Al, P, S, Cl, K, Ca, Cu, Br, Ag, Sn, Sb, As 3.
  • the cationically polymerizable composition according to any one of [1] to [7], wherein (9) the cationically polymerizable compound includes a strongly acidic compound as an impurity, the cationic polymerization initiator, and Cationic polymerizable composition characterized in that at least one selected is subjected to an adsorption treatment with a basic adsorbent, and is produced through a step of setting the content of the strongly acidic compound to 500 ppm or less and 1 ppm or more. Manufacturing method.
  • the present invention long-term storage stability can be ensured without inhibiting the curability of the cationically polymerizable compound containing the cationic polymerization initiator, and the ejection stability as an ink is excellent.
  • the present inventor contains a cationically polymerizable compound and a force thione polymerization initiator, and includes other than the cationically polymerizable compound and the cationic polymerization initiator.
  • the cationically polymerizable composition of the present invention contains at least a cationically polymerizable compound and a cationic polymerization initiator.
  • Examples of the cationically polymerizable compound that can be used in the present invention are not particularly limited.
  • cationically polymerizable vinyl compounds, ratatones, cyclic ethers and the like can be mentioned.
  • Examples of the cationic polymerizable beryl compound include styrene and vinyl ether.
  • Examples of cyclic ethers include epoxy compounds, oxetane compounds, spiro orthoesters, bicycloorthoesters, and cyclic carbonates.
  • the epoxy compound that can be used in the present invention means a compound having an oxysilane group that is a three-membered ring represented by the following general formula (1), and includes an aromatic epoxy compound and an alicyclic epoxy compound. Compounds and the like are included.
  • the oxetane compound that can be used in the present invention means a compound having an oxetane ring that is a four-membered cyclic ether represented by the following general formula (2).
  • the cationically polymerizable compound is preferably a cyclic ether that undergoes ring-opening polymerization by the action of force thione, and more preferably an alicyclic epoxy compound.
  • Compound and oxetane compound are preferably used.
  • the curability is excellent, it is preferable to use a mixture of an alicyclic epoxy compound and an oxetane compound.
  • the mixing ratio of the alicyclic epoxy compound and the oxetane compound is 5Z95 to 95Z5, preferably 10Z90 to 70Z30 in mass ratio.
  • the amount of the oxetane compound is too small, the cured product tends to decrease in flexibility and solvent resistance.On the other hand, if the amount of the oxetane compound is too large, the hardness of the cured product in a high humidity environment is reduced. Cause failure.
  • preferable oxetane compounds include, for example, 3 ethyl-3 hydroxymethyloxetane, 1,4 bis ⁇ [((3 ethyl-3-oxetal) methoxy ] Methyl ⁇ benzene, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane, and di [1-ethyl (3-oxetal)] methyl ether Can be mentioned.
  • alicyclic epoxy compound for example, 3, 4 epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate (for example, trade names UVR6105, UVR6110, CELLOXIDE2021, etc.) Commercially available product), bis (3,4 epoxycyclohexylmethyl) adipate (for example, commercially available product name UVR6128), bicyclohexene monoepoxide (for example, commercially available product name CELOXIDE2000), ⁇ Prolataton-modified 3, 4—Epoxycyclohexylmethyl 3 ⁇ , 4 ′ Epoxy cyclohexanecarboxylate (for example, commercial product under the trade name CELOXIDE2081), 1-methyl- 4- one ( 2- methyloxyl-al) -7-oxabicyclo , 1, 0] heptane (for example, a commercial product under the trade name CELOXIDE 3000) and the like.
  • UVR6105, UVR6110 and UVR6128 are all available from Union Carbide.
  • Commercially available products having the trade names of CELOXIDE 2000, CELLOXIDE 2021, CELOXIDE 2081 and CELOXIDE 3000 are all available from Daicel Chemical Co., Ltd.
  • UVR6105 is a low viscosity product of UVR6110.
  • cationic polymerizable compound examples include JP-A-8-143806, JP-A-8-283320, JP-A-2000-186079, JP-A-2000-327672. It is described in more detail in the bulletin, etc., and is exemplified therein! It can be selected by appropriately selecting from these compounds.
  • the cationic polymerization initiator that can be used in the present invention has a total content of a cationic compound, a metal compound, and a strongly acidic compound of 500 ppm or less and 1 ppm or more.
  • Power that is an initiator The cationic polymerizable composition of the present invention includes the total amount of a cationic compound, a metal compound, and a strongly acidic compound. Cationic polymerization initiators having an amount of 500 ppm or less and 1 ppm or more can also be used.
  • Examples of the cationic polymerization initiator that can be used in the present invention include known sulfone salts and ammonium salts, diarylhodonium salts, and triarylsulfodiums. Examples thereof include salts and the like. For example, those described in JP-A-8-143806 and JP-A-8-283320 can be appropriately selected and used. Commercially available cationic polymerization initiators can be used as they are.
  • Typical examples of commercially available products include, for example, trade names CI-1370, CI-2064, CI-2397, CI-2624, CI-2639, CI —
  • Commercial products such as 2734, CI— 2758, CI 2823, CI— 2855 and CI— 5102 (above, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), commercial products such as PHOTOINITIATOR2047 (manufactured by Rhodia), product names UVI— 6974, Examples include commercially available products such as UVI-6990 (manufactured by Union Carbide).
  • the cationic polymerization initiator does not contain so-called impurities such as a synthesis raw material and a by-product in the synthesis.
  • the amount of the cationic polymerization initiator used varies depending on the type, the type and ratio of the cationic polymerizable compound used, the usage conditions, and the like. Practically, for 100 parts by mass of the cationically polymerizable compound in the cationically polymerizable composition, usually 0.1 to 20 parts by mass, preferably 1 to: LO parts by mass, more preferably 3 to 5 parts by mass.
  • the cationic polymerization initiator exceeds the above range, the polymerization proceeds rapidly, but the storage stability tends to be impaired, and when it is less than the above range, the curability decreases.
  • the total content of the cationic polymerizable compound, the cationic compound other than the thione polymerization initiator, the metal compound, and the strongly acidic compound contained in the cationic polymerizable composition is 500 ppm.
  • the force characterized by being lppm or more is preferably lOOppm or less and lOppm or more.
  • the cationic compound, the metal compound, and the strongly acidic compound do not include an equivalent amount of the counteranigen of the cationic polymerization initiator.
  • cationic compounds, metal compounds and strongly acidic compounds are a cationically polymerizable group.
  • a cationic polymerizable compound, a cationic polymerization initiator, or other additives are also introduced. If these impurities exceed 500 ppm, storage stability, curability and ejection stability are impaired. On the other hand, even in the range of lppm or less, storage stability, curing property, and ejection stability are impaired.
  • the cationic compound, metal compound and strong acid compound include B, F, Na, Mg
  • strongly acidic compounds include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, benzene sulphonic acid, naphthalene sulphonic acid, methane sulphonic acid, ethane sulphonic acid, and trifluride.
  • the cationic compound, the metal compound, and the strongly acidic compound are any one of a cationic polymerizable compound, a cationic polymerization initiator, and a cationic polymerizable composition.
  • the total content is less than 500ppm and lppm by treatment with separation / purification means such as adsorption treatment with water-soluble adsorbent, column chromatography (silica gel column chromatography, etc.), activated carbon treatment, crystallization recrystallization, etc. It is possible to obtain a certain cationically polymerizable composition of the present invention.
  • adsorption treatment with a basic adsorbent for strongly acidic compounds, it is preferable to perform an adsorption treatment with a basic adsorbent and a separation treatment with column chromatography among the purification means.
  • a basic adsorbent for example, a basic inorganic adsorbent (eg, hydrotalcite) such as a trade name “Kyoichi Ward” can be used.
  • the amount of the basic adsorbent used can be appropriately selected depending on the type and content of the strongly acidic compound, but is usually about 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the compound to be subjected to the treatment.
  • the adsorption treatment with a basic adsorbent is performed by dissolving a solvent capable of dissolving the compound to be treated.
  • the processing temperature is, for example, about 10 to 100 ° C.
  • the treatment can be performed by a conventional method such as a batch method, a continuous method, a fluidized bed method, or
  • the contents of these cationic compounds, metal compounds and strongly acidic compounds are determined by high performance liquid chromatography, gas chromatography, elemental analysis, atomic absorption analysis, infrared absorption. Although it can be obtained by a known analysis means such as an absorption spectrum method, an NMR spectrum method, a mass spectrometry method or a titration analysis, an atomic absorption analysis, a mass spectrometry method or a titration analysis is preferable in terms of detection of a trace amount of elements and accuracy.
  • the content of water in the cationic polymerizable composition depends on the type and content ratio of the cationic polymerizable compound, the type and content ratio of the cationic polymerization initiator, the storage conditions, the curing conditions, and the like. Although it is different, it is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, based on the total mass of the cationic polymerizable composition. If the water content is insufficient, the storage stability of the cationically polymerizable compound cannot be sufficiently improved.
  • the upper limit of the water content is usually determined by the amount of water dissolved in the cationically polymerizable yarn and the composition, and cannot be specified in general, but is practical for the total amount of the cationically polymerizable composition. In addition, it is usually 10% by mass or less, preferably 6% by mass or less, and more preferably 4% by mass or less.
  • the amount of water added is determined in consideration of the amount of wear due to evaporation during storage and curing, but if the water content becomes excessive, it takes a long time to cure the cationically polymerizable compound. In addition, water may precipitate in a low temperature environment.
  • a water evaporation inhibitor in the cationically polymerizable composition.
  • the water contained in the cationic polymerizable composition is worn out by evaporation during storage, and the storage stability of the cationic polymerizable composition tends to decrease with time.
  • the storage stability of the cationic polymerizable composition can be maintained for a long time.
  • the use of the water evaporation inhibitor is preferred not only when the cationic polymerizable composition is stored in a closed system, but particularly when it is stored in an open system such as an ink vehicle.
  • water evaporation inhibitors examples include ethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, polyethylene glycol (molecular weight 200 to 600), glycerin, sorbitol, sodium lactate, 2- Pyrrolidone-5-carboxylate sodium, sodium hyaluronate, and other substances having a moisturizing action such as alcohols, sugars and glycol ethers can be used.
  • the amount of water evaporation inhibitor according to the present invention can be appropriately adjusted according to the type of cationically polymerizable compound, the type of water evaporation inhibitor, the storage state, the desired storage period, etc.
  • the water content is usually 10 to 200% by mass, preferably 50 to: LOO% by mass.
  • the viscosity of the cationically polymerizable composition of the present invention can be appropriately adjusted by selecting the molecular weight and combination of the cationically polymerizable compound according to the use of the cationically polymerizable composition.
  • the viscosity at 23 ° C is 5 to 50 mPa ⁇ s, preferably 10 to 30 mPa ⁇ adjusted to be s.
  • the cationically polymerizable composition of the present invention can be cured by initiating a polymerization reaction by active energy rays such as ultraviolet rays, X-rays, and electron beams, or by heating as usual.
  • active energy rays such as ultraviolet rays, X-rays, and electron beams
  • various additives such as pigments, dyes, sensitizers, flame retardants and antistatic agents can be added to the cationically polymerizable composition of the present invention as desired.
  • inks, vehicles, and the like can be added. It is suitably used for varnishing varnish, paint, adhesive, pre-preda, sealing material, laminate and molding material.
  • Exemplified Compound 2-1 prepared above was subjected to a base treatment in the same manner as in the synthesis of Exemplified Compound 12 to give a white powder of Exemplified Compound 2-2.
  • Exemplified Compound 3-1 prepared above was subjected to a base treatment in the same manner as in the synthesis of Exemplified Compound 12 to give a white solid of Exemplified Compound 3-2.
  • Cationic polymerizable compositions 4 to 6 were prepared in the same manner except that compounds 11-1, 2-1 and 3-1 were used, respectively.
  • UVR6105 3, 4 Epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4' Epoxycyclohexanecarboxylate (alicyclic epoxy compound, product of Union Carbide, trade name; UVR6105)
  • OXT221 Di [1 ethyl (3-oxetal)] methyl ether (oxetane compound, manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: OXT221)
  • TEG Triethylene glycol
  • Pigment P1 250 parts of crude copper phthalocyanine (copper phthalocyanine manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.), 2500 parts of sodium chloride and 160 parts of polyethylene glycol (polyethylene glycol 300 manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 1 gallon) Ader (manufactured by Inoue Seisakusho) was kneaded for 3 hours. Next, this mixture is poured into 2.5 liters of warm water, heated to about 80 ° C and stirred with a high-speed mixer for about 1 hour to form a slurry, and then filtered and washed with water 5 times. After removing sodium salt and solvent, pigment P1 was obtained by spray drying and dispersing treatment.
  • S32000 Pigment Dispersant (Aliphatic Modified Dispersant Solsperz 32000 manufactured by GENECA)
  • the water content (water content (mass%) in the total composition) was measured by the Karl Fischer method (automatic moisture analyzer AQV-2000, Hiranuma Sangyo). did. As a result, the water content of all the cationic polymerizable yarns and composites was in the range of 3.5 to 4.0% by mass.
  • the cationic compound, metal compound, and strong acid were analyzed using atomic absorption analysis, mass spectrometry, and titration analysis. The total amount (ppm) of the active compound was measured.
  • the cationic compounds, metal compounds, strongly acidic compounds and constituent elements include Sn, Sb ⁇ Cl, S, K, ⁇ , Mg ⁇ ⁇ , ⁇ , Na ⁇ F, HC1, HPF, KSbF,
  • each cationic polymerizable composition prepared above is stored in a glass container, it is kept at a constant temperature of about 70 ° C. with a lid (hereinafter referred to as a closed system) and without a lid (hereinafter referred to as an open system). After one week of accelerated treatment under the environment, the state of each cationic polymerizable composition was visually observed, and storage stability was evaluated according to the following criteria.
  • The force with which the cationic polymer composition had a slight geliness in the open system. In the closed system, the gel polymer had no gel power.
  • Each cationic polymerizable composition was applied to one side of a 100 ⁇ m thick polyethylene terephthalate film using a wire bar to form a 10 m thick thin film.
  • This film was passed through an 80 watt high-pressure mercury lamp light source at a belt conveyance speed of 20 mZ, and cured by irradiating the thin film with ultraviolet rays.
  • the amount of UV irradiation energy of the high-pressure mercury lamp was changed, and the amount of UV irradiation energy (miZcm 2 ) when tacking disappeared even if the thin film immediately after irradiation was touched with a finger was determined. did. The smaller the value, the better the curability.
  • Each cationic polymerizable composition is continuously discharged for 30 minutes from the recording head of an Xaar inkjet printer, and the state of ejection from the nozzles of each recording head is visually observed.
  • the ejection stability was evaluated according to the following criteria.
  • No-missing nozzles do not repel after 30 minutes of continuous emission, but a slight satellite is generated
  • X Nozzles are generated with nozzles at several power points or more after 30-minute continuous emission
  • Table 2 shows the measurement results and evaluation results excluding the viscosity and moisture content obtained as described above.
  • the cationically polymerizable composition of the present invention in which the total content of the cationic compound, the metal compound, and the strongly acidic compound is 500 PP m or less and 1 ppm or more is compared. Compared to examples, it is known that it has excellent storage stability, curability and ejection stability.

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Abstract

 カチオン重合性化合物、カチオン重合開始剤を含有するカチオン重合性組成物において、前記カチオン重合性化合物、カチオン重合開始剤以外のカチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物の総含有量が500ppm以下、1ppm以上であることを特徴とするカチオン重合性組成物。

Description

明 細 書
カチオン重合性組成物、活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及 びカチオン重合性組成物の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、保存安定性、硬化性に優れたカチオン重合性組成物、活性エネルギー 線硬化型インクジェットインク及びカチオン重合性組成物の製造方法に関するもので ある。
背景技術
[0002] 速乾性の印刷用インクとして、従来、紫外線等の活性エネルギー線照射によってラ ジカル重合して硬化する活性エネルギー線硬化型インクジェット用インク組成物(以 下、インク組成物ともいう)が知られている。このラジカル重合型のインク組成物は、酸 素の存在下では、硬化阻害を受けるという問題を抱えていた。
[0003] 近年、活性エネルギー線照射によってカチオン重合して硬化するインク組成物が 提案されている。このカチオン重合型のインク組成物としては、ォキセタンィ匕合物と光 カチオン重合開始剤と顔料とからなり、必要に応じてエポキシィ匕合物を添加したもの が提案されて (例えば、特許文献 1参照。)いる。カチオン重合反応は、紫外線等の 照射によってカチオン重合開始剤から発生するカチオンの存在により開始されるの で、酸素によって重合が阻害されることがなぐ特に、不活性雰囲気下で実施しなけ ればならないという制限はなぐ空気中で速やかに、かつ完全な重合を行うことができ るという利点を有する。
[0004] しかし、ォキセタンィ匕合物やエポキシィ匕合物などのカチオン重合性ィ匕合物に、カチ オン重合開始剤を添加した状態で長期間にわたり保存すると、紫外線が遮断された 状態でも、カチオン重合開始剤力 カチオンが自然発生することがあり、この発生し たカチオンにより、カチオン重合性ィ匕合物の重合が開始して増粘ゃゲルイ匕が生ずる という問題点があった。
[0005] 上述の様な課題を解決する方法の 1つとして、カチオン重合触媒とカチオン重合性 有機材料とを必須成分とする組成物に、グァ-ジン系化合物、チアゾール系化合物 、ベンゾチアゾール系化合物、チアゾールカルボン酸系化合物、スルフェンアミド系 化合物、チォゥレア系化合物、イミダゾール系化合物、ベンズイミダゾール系化合物
、アルキルフ -ルスルフイド系化合物の 1種または 2種以上を添加することで、該組 成物の室温安定性 (ポットライフ)を改善する方法が提案されて!ヽる(例えば、特許文 献 2参照。)。
[0006] また、ォキセタンィ匕合物に、塩基性化合物、例えば、アルカリ金属及びアルカリ土 類金属の水酸化物、炭酸塩、アルコラートなどの塩基性無機化合物や、ァミンその他 の含窒素塩基性化合物などの塩基性有機化合物や、水分を添加することにより、ォ キセタンィ匕合物の開環重合性を損なうことなく貯蔵安定性を改良する方法が提案さ れている(例えば、特許文献 3〜5参照。 ) 0
[0007] し力しながら、カチオン重合性ィ匕合物にカチオン重合開始剤が添加されている場 合、上記塩基性ィ匕合物を添加しても、その保存安定性は十分に改良されない。特に 、カチオン重合性ィ匕合物がォキセタンィ匕合物と脂環式エポキシ化合物との混合系で ある場合、ォキセタンィ匕合物の単独系よりもカチオン重合開始剤存在下における反 応性が非常に高いため、ゲル化を生じ、十分な保存安定性の改良効果が得られな いのが現状である。
[0008] また、上述のような問題を解決するため、上記グァニジン系化合物や上記塩基性化 合物等の添加量を増カロさせると、カチオン重合性ィ匕合物のゲルィ匕の問題は解決され るが、その反面、硬化性が低下するという新たな問題が発生し、保存安定性と硬化性 との両者を同時に満足することは困難であった。また、上記グァ-ジン系化合物や上 記塩基性化合物等の中には有害な物質もあり、このような有害な物質を組成物中に 多量に含有させることは環境適性上好ましくな 、。
特許文献 1 :特開平 8— 143806号公報 (特許請求の範囲、実施例)
特許文献 2 :特開平 8— 283320号公報 (特許請求の範囲、実施例)
特許文献 3 :特開 2000— 186079号公報 (特許請求の範囲、実施例)
特許文献 4:特開 2000— 327672号公報 (特許請求の範囲、実施例)
特許文献 5 :特開 2003— 252979号公報 (特許請求の範囲、実施例)
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0009] 本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、カチオン重合開始剤 を含有するカチオン重合性化合物の硬化性を阻害せずに長期間の保存安定性を確 保でき、インクとしての吐出安定性に優れ、かつ環境適性、製造適性に優れたカチォ ン重合性組成物、活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びカチオン重合性 組成物の製造方法を提供することである。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
[0011] (1)カチオン重合性ィ匕合物、カチオン重合開始剤を含有するカチオン重合性組成 物において、前記カチオン重合性化合物、カチオン重合開始剤以外のカチオン性 化合物、金属化合物及び強酸性ィ匕合物の総含有量が 500ppm以下、 lppm以上で あることを特徴とするカチオン重合性組成物。
[0012] (2)前記カチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物の総含有量が、 ΙΟΟρ pm以下、 lOppm以上であることを特徴とする前記第 1項に記載のカチオン重合性 組成物。
[0013] (3)前記カチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物が、 B、 F、 Na、 Mg、 Al、 P、 S、 Cl、 K、 Ca、 Cu、 Br、 Ag、 Sn、 Sb、 As及び Wから選ばれる少なくとも 1種 の元素を含むことを特徴とする前記第 1項または 2項に記載のカチオン重合性組成 物。
[0014] (4)前記カチオン重合性ィ匕合物力 脂環式エポキシィ匕合物またはォキセタンィ匕合 物であることを特徴とする前記第 1〜3項のいずれか 1項に記載のカチオン重合性組 成物。
[0015] (5)カチオン重合性組成物全質量に対して、 1〜: LO質量%の水を含有することを 特徴とする前記第 1〜4項のいずれ力 1項に記載のカチオン重合性組成物。
[0016] (6)水蒸発防止剤を含有することを特徴とする前記第 1〜5項のいずれか 1項に記 載のカチオン重合性組成物。
[0017] (7) 23°Cにおける粘度力 5〜50mPa' sであることを特徴とする前記第 1〜6項の V、ずれか 1項に記載のカチオン重合性組成物。 [0018] (8)活性エネルギー線の照射により硬化する活性エネルギー線硬化型インクジェッ トインクにおいて、前記第 1〜7項のいずれか 1項に記載のカチオン重合性組成物を 含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
[0019] (9)不純物としての強酸性ィ匕合物を含む、カチオン重合性ィ匕合物、カチオン重合 開始剤及び前記第 1〜7項のいずれか 1項に記載のカチオン重合性組成物力 選ば れる少なくとも 1つを、塩基性吸着剤による吸着処理を施して、該強酸性化合物の含 有量を 500ppm以下、 lppm以上とする工程を経て製造することを特徴とするカチォ ン重合性組成物の製造方法。
発明の効果
[0020] 本発明によれば、カチオン重合開始剤を含有するカチオン重合性ィ匕合物の硬化性 を阻害せずに長期間の保存安定性を確保でき、インクとしての吐出安定性に優れ、 かつ環境適性、製造適性に優れたカチオン重合性組成物、活性エネルギー線硬化 型インクジェットインク及びカチオン重合性組成物の製造方法を提供することができ る。
発明を実施するための最良の形態
[0021] 以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明は これらに限定されるものではない。
[0022] 本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、カチオン重合性ィ匕合物、力 チオン重合開始剤を含有し、カチオン重合性ィ匕合物、カチオン重合開始剤以外の力 チオン性ィ匕合物、金属化合物及び強酸性ィ匕合物の総含有量が 500ppm以下、 lpp m以上であるカチオン重合性組成物により、カチオン重合開始剤を含有するカチォ ン重合性ィ匕合物の硬化性を阻害せずに長期間の保存安定性を確保でき、かつ環境 適性、製造適性を有するカチオン重合性組成物を実現できることを見出し、本発明 に至った次第である。
[0023] 以下、本発明の詳細について説明する。
[0024] 本発明のカチオン重合性組成物は、少なくともカチオン重合性ィ匕合物及びカチォ ン重合開始剤を含有する。
[0025] 本発明で用いることのできるカチオン重合性ィ匕合物としては、特に制限はなぐ例 えば、カチオン重合性ビニル化合物、ラタトン類、環状エーテル類などが挙げられる。 カチオン重合性ビ-ルイ匕合物としては、スチレン、ビニールエーテルなどが挙げられ る。環状エーテル類としては、エポキシィ匕合物、ォキセタンィ匕合物のほ力、スピロオル ソエステル類、ビシクロオルソエステル類、環状カーボナート類などが挙げられる。
[0026] 本発明で用いることのできるエポキシィ匕合物は、下記一般式(1)で示される三員環 であるォキシラン基を有する化合物を意味し、芳香族エポキシ化合物及び脂環式ェ ポキシィ匕合物などが包含される。
[0027] [化 1] 一般式 (1)
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[0028] 本発明で用いることのできるォキセタンィ匕合物は、下記一般式(2)で示される四員 環エーテルであるォキセタン環を有する化合物を意味する。
[0029] [化 2] 一般式 (2)
— c-o
— C— C—
[0030] 本発明のカチオン重合性組成物にぉ 、て、好ま 、カチオン重合性ィ匕合物は、力 チオンの作用により開環重合する環状エーテル類であり、さらに好ましくは、脂環式 エポキシィ匕合物及びォキセタンィ匕合物である。特には、硬化性に優れていることから 、脂環式エポキシィ匕合物とォキセタンィ匕合物とを混合して使用することが好ましい。こ の場合、脂環式エポキシィ匕合物とォキセタンィ匕合物の混合比率 (脂環式エポキシィ匕 合物 Zォキセタン化合物)は、質量比で 5Z95〜95Z5、好ましくは 10Z90〜70Z 30である。ォキセタンィ匕合物の量が少な過ぎると、硬化物の屈曲性低下、耐溶剤性 低下の傾向を生じ、反面、ォキセタン化合物の量が多過ぎると、高湿環境下での硬 化不良を引き起こす。
[0031] 本発明のカチオン重合性組成物において、好ましいォキセタンィ匕合物としては、例 えば、 3 ェチルー 3 ヒドロキシメチルォキセタン、 1 , 4ビス { [ (3 ェチルー 3—ォ キセタ -ル)メトキシ]メチル }ベンゼン、 3—ェチルー 3—(フエノキシメチル)ォキセタ ン、 3 ェチルー 3—(2 ェチルへキシロキシメチル)ォキセタンおよびジ [1ーェチ ル(3—ォキセタ -ル) ]メチルエーテルなどのォキセタン類が挙げられる。
[0032] また、好ましい脂環式エポキシィ匕合物としては、例えば、 3, 4 エポキシシクロへキ シルメチルー 3' , 4' —エポキシシクロへキサンカルボキシレート(例えば、商品名 UVR6105, UVR6110および CELLOXIDE2021等の市販品)、ビス(3, 4 ェポ キシシクロへキシルメチル)アジペート(例えば、商品名 UVR6128の市販品)、ビ- ルシクロへキセンモノェポキサイド(例えば、商品名 CELOXIDE2000の市販品)、 ε一力プロラタトン変性 3, 4—エポキシシクロへキシルメチル 3^ , 4' エポキシシ クロへキサンカルボキシレート(例えば、商品名 CELOXIDE2081の市販品)、 1—メ チルー 4一 (2一メチルォキシラ-ル)一 7ーォキサビシクロ [4, 1, 0]ヘプタン(例え ば、商品名 CELOXIDE3000の市販品)などの脂環式エポキシ榭脂が挙げられる。 上記の UVR6105、 UVR6110及び UVR6128の商品名を有する市販品は、いず れもユニオンカーバイト社から入手できる。上記 CELOXIDE2000、 CELLOXIDE 2021、 CELOXIDE 2081および CELOXIDE 3000の商品名を有する巿販品は、 いずれもダイセル化学株式会社から入手できる。なお、 UVR6105は UVR6110の 低粘度品である。
[0033] また、カチオン重合性ィ匕合物の他の具体例は、特開平 8— 143806号公報、特開 平 8— 283320号公報、特開 2000— 186079号公報、特開 2000— 327672号公 報などにさらに詳細に記載されており、そこに例示されて!、る化合物から適宜選択し て、用いることちでさる。
[0034] 本発明に用いることができるカチオン重合開始剤はカチオン重合性組成物に適用 した場合、カチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物の総含有量が 500pp m以下、 lppm以上であるカチオン重合開始剤である力 本発明のカチオン重合性 組成物の製造方法によりカチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物の総含 有量が 500ppm以下、 lppm以上にできるカチオン重合開始剤も用いることが出来 る。
[0035] 本発明で用いることのできるカチオン重合開始剤としては、公知のスルホ -ゥム塩、 アンモ-ゥム塩などの他、ジァリールョードニゥム塩、トリアリールスルホ -ゥム塩など が挙げられ、例えば、特開平 8— 143806号公報、特開平 8— 283320号公報などに 記載のものから適宜選択して使用することができる。また、カチオン重合開始剤は、 市販品をそのまま使用することができ、市販品の代表例として、例えば、商品名 CI— 1370、 CI— 2064、 CI— 2397、 CI— 2624、 CI— 2639、 CI— 2734、 CI— 2758、 CI 2823、 CI— 2855および CI— 5102等の市販品(以上、 日本曹達株式会社製) 、商品名 PHOTOINITIATOR2047等の市販品(ローディア社製)、商品名 UVI— 6974、 UVI— 6990等の市販品(以上、ユニオンカーバイト社製)などを挙げることが できる。
[0036] また、本発明ではカチオン重合開始剤には、合成原料や合成での副生物等のいわ ゆる不純物は含まれない。
[0037] 本発明のカチオン重合性組成物において、カチオン重合開始剤の使用量は、その 種類、使用されるカチオン重合性ィ匕合物の種類および使用比、使用条件などによつ て異なるが、実用上、カチオン重合性組成物中のカチオン重合性ィ匕合物 100質量 部に対して、通常は、 0. 1〜20質量部、好ましくは 1〜: LO質量部、更に好ましくは 3 〜5質量部とされる。カチオン重合開始剤が上記の範囲を超える場合には、速やか に重合は進行するが保存安定性が損なわれやすくなり、逆の上記の範囲未満である 場合には、硬化性が低下する。
[0038] 本発明にお 、て、カチオン重合性組成物中に含まれるカチオン重合性ィ匕合物、力 チオン重合開始剤以外のカチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物の総 含有量が 500ppm以下、 lppm以上であることが特徴である力 好ましくは lOOppm 以下、 lOppm以上である。
[0039] 前記カチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物には、前記カチオン重合 開始剤の等量のカウンターァニ才ンは含まれな 、。
[0040] これらのカチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物は、カチオン重合性組 成物を調製する際に、カチオン重合性ィ匕合物ゃカチオン重合開始剤、あるいはその 他の添加剤等力も持ち込まれる。これら不純物が 500ppmを越えると、保存安定性、 硬化性、吐出安定性が損なわれる。一方、 lppm以下の範囲でも、保存安定性、硬 化性、吐出安定性が損なわれる。
[0041] 上記カチオン性ィ匕合物、金属化合物及び強酸性ィ匕合物としては、 B、 F、 Na、 Mg
、 Al、 P、 S、 Cl、 K:、 Ca、 Cu、 Br、 Ag、 Sn、 Sb、 As、 W等の元素、ある!/、はこれら元 素を含む化合物を挙げることができる。
[0042] また、強酸性ィ匕合物としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、 p—トルエンスル ホン酸、ベンゼンスノレホン酸、ナフタレンスノレホン酸、メタンスノレホン酸、エタンスノレホ ン酸、トリフルォロメタンスルホン酸、 A1C1、 AlBr、 FeCl、 BC1、 BBr、 BF -OEt
3 3 3 3 3 3 2
、 BF、 SbF、 PF、 ZnCl、 TiCl等が挙げられる。
3 5 5 2 4
[0043] 本発明にお 、ては、カチオン性ィヒ合物、金属化合物及び強酸性化合物は、カチォ ン重合性化合物、カチオン重合開始剤、カチオン重合性組成物のいずれか 1つを、 塩基性吸着剤による吸着処理、カラムクロマトグラフィー(シリカゲルカラムクロマトダラ フィ一など)、活性炭処理、晶析ゃ再結晶等の分離精製手段による処理を施すことに より、総含有量が 500ppm以下、 lppmである本発明のカチオン重合性組成物を得 ることがでさる。
[0044] 特に、強酸性化合物につ!ヽては、上記精製手段の中でも、塩基性吸着剤による吸 着処理及びカラムクロマトグラフィーによる分離処理を施すことが好ましい。塩基性吸 着剤としては、例えば、商品名「キヨ一ワード」等の塩基性無機吸着剤 (例えば、ハイ ドロタルサイトなど)を使用できる。塩基性吸着剤の使用量は、強酸性化合物の種類 や含有量により適宜選択できるが、通常、処理に供する化合物 100質量部に対して 、 1〜200質量部程度である。塩基性吸着剤による吸着処理は、処理に供する化合 物を溶解可能な溶媒び溶解して行われる。処理温度は、例えば、 10〜100°C程度 である。処理は、バッチ式、連続式、流動床方式、充填塔方式等の慣用の方法により 行うことができる。
[0045] なお、これらカチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物の含有量は、高速 液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、元素分析、原子吸光分析、赤外線吸 収スペクトル法、 NMRスペクトル法、質量分析法、滴定分析等の公知の分析手段に より求めることができるが、微量の元素検出と精度の点で原子吸光分析、質量分析法 、滴定分析が好ましい。
[0046] 本発明において、カチオン重合性組成物中の水の含有量は、カチオン重合性化合 物の種類および含有量比、カチオン重合開始剤の種類および含有量比、保存条件 、硬化条件などによって異なるが、カチオン重合性組成物全質量に対して、 1質量% 以上であることが好ましくは、より好ましくは 2質量%以上である。水の含有量が不足 するとカチオン重合性ィ匕合物の保存安定性を十分に向上させることができない。
[0047] また、本発明においては、カチオン重合性組成物中に水を過剰に添加することを 妨げるものではな 、が、水はカチオン重合性ィ匕合物中に溶解して 、ることが好ま Uヽ 。従って、水の含有量の上限は、通常、カチオン重合性糸且成物に溶解する水の量に より決定され、一概に特定することはできないが、カチオン重合性組成物全量に対し て、実用上、通常は 10質量%以下、好ましくは 6質量%以下、さらに好ましくは 4質量 %以下とされる。水の添加量は、保存及び硬化時などにおける蒸発などによる損耗 量を考慮して決定されるが、水の含有量が過剰になるとカチオン重合性ィ匕合物の硬 化に長時間を要することになり、また、低温環境下で水が析出することがある。
[0048] 更に、本発明においては、カチオン重合性組成物中に水蒸発防止剤を含有するこ とが好ましい。カチオン重合性組成物中に含有された水は、保存中の蒸発により損 耗し、時間の経過に伴ってカチオン重合性組成物の保存安定性が低下する傾向に ある。しかし、水蒸発防止剤を併用することにより、水の蒸発が防止されるため、カチ オン重合性組成物の保存安定性を長期にわたり持続させることができる。水蒸発防 止剤の使用は、カチオン重合性組成物を密閉系で保存する場合のみならず、とりわ け、インク用ビヒクルなどのように開放系で保存される場合に好ましい。本発明で用い ることのできる水蒸発防止剤として、例えば、エチレングリコール、トリエチレングリコー ル、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール(分子量 20 0〜600)、グリセリン、ソルビトール、乳酸ナトリウム、 2—ピロリドン— 5—カルボン酸 ナトリウム、ヒアルロン酸ナトリウム、およびその他のアルコール類、糖類、グリコールェ 一テル類などの保湿作用を有する物質を使用することができる。 [0049] 本発明に係る水蒸発防止剤の使用量は、カチオン重合性化合物の種類、水蒸発 防止剤の種類、保存状態、所望の保存期間などによって適宜調節することができる 力 カチオン重合性組成物中に含有された水に対して、通常は 10〜200質量%、好 ましくは 50〜: LOO質量%とされる。
[0050] 本発明のカチオン重合性組成物の粘度は、カチオン重合性組成物の用途に応じ て、カチオン重合性ィ匕合物の分子量や組み合わせを選択することにより適宜調節で きる。とりわけ、本発明のカチオン重合性組成物を、業務用インクジェットプリンタの紫 外線硬化型インク用のビヒクルとして用いる場合には、 23°Cにおける粘度が 5〜50m Pa · s、好ましくは 10〜30mPa · sとなるように調整される。
[0051] 本発明のカチオン重合性組成物は、常法の如く紫外線、 X線、電子線などの活性 エネルギー線や加熱により重合反応を開始させて硬化させることができる。なお、本 発明のカチオン重合性組成物には、所望により、顔料、染料、増感剤、難燃剤およ び静電防止剤などの各種添加剤を添加することができ、例えば、インク、ビヒクル、艷 出しワニス、塗料、接着剤、プリプレダ、封止材料、積層板および成形材料などに好 適に使用される。
実施例
[0052] 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。
[0053] 《カチオン重合開始剤の合成》
〔例示化合物 1 1の合成〕
500mlの三口フラスコに四塩化スズを 20ml添カロし、攪拌しながらァ-ソールを 48. lgを添加した。この溶液を氷冷して 10〜15°Cの温度範囲を維持しながら、塩化チォ ニルの 6. 75gを滴下した。この時、反応物は暗褐色となった。そのまま室温で 4時間 撹拌を続けた後、この反応液に水を 70ml添加した。次いで、オイル層を取り出し、ジ ェチルエーテルで 3回洗浄した。これに、 KPFの 18. 4gを lOOgの水に溶解して添
6
加し、一昼夜放置した。オイル層を再び取り出し、ジェチルエーテルで洗浄した後、 減圧乾燥して、例示化合物 1— 1であるトリス (4—メトキシフエニル)スルホユウムへキ サフロロフォスフェートを、 32. 3g (収率 59. 6%)の白色粉末として得た。なお、この 例示化合物 1 1は、赤外吸収スペクトル、元素分析及び NMRにより構造を同定し た。
[0054] 〔例示化合物 1 2の合成〕
上記例示化合物 1—1を塩化メチレンに溶解し、アルミナカラムを通した後、炭酸ナ トリウム水溶液と混合攪拌した。次いで、塩化メチレン層を取り出し、硫酸マグネシゥ ムで脱水処理後、塩化メチレンを除去乾燥し、メタノールで再結晶を行い、例示化合 物 1 1に塩基処理を施した例示化合物 1 2の白色粉末を得た。
[0055] 〔例示化合物 2— 1の合成〕
1000mlの三口フラスコに硫酸 300gを添カロし、攪拌しながら 4, 4' —ジフルォロジ フエ-ルスルフイドの 47. 7gを加えた。次いで、 4, 4' —ジフルォロジフエ-ルスルフ イドが完全に溶解するのを確認した後、3—クロ口一 4—フエ-ルチオ ベンゾフエノ ンの 65. Ogを 5回に分けて分割添加した。この時、添加と同時に反応物は暗褐色と なった。そのまま室温で 24時間撹拌を続けた後、 3000mlのビーカーに氷 500gとメ タノールの 500gを混合しておき、ここに上記調製した反応液を投入し、更にトルエン の 300gを添加した。この溶液の下層部を取り出し、 40%水酸ィ匕ナトリウム水溶液で 中和した後、酢酸ェチルの 1500gを添カ卩し撹拌した。次いで、 KSbFの 44. 2gを添
6
加し、 2時間撹拌した。酢酸ェチル層を水 lOOOgで 2回洗浄した後、減圧濃縮するこ とによって、例示化合物 2—1である 4一(2 クロロー 4 ベンゾィルフエ-ルチオ)フ ェ-ルビス(4—フロロフエ-ル)スルホ -ゥムへキサフロロフォスフェートの白色粉末を 、 139g (収率 89%)得た。なお、この例示化合物 2—1は、赤外吸収スペクトル、元素 分析及び NMRにより構造を同定した。
[0056] 〔例示化合物 2— 2の合成〕
上記調製した例示化合物 2— 1を、上記例示化合物 1 2の合成と同様にして塩基 処理を施して、例示化合物 2— 2の白色粉末を得た。
[0057] 〔例示化合物 3— 1の合成〕
500mlの三口フラスコに、メタンスルホン酸の 31. 71g (0. 33モル)、五酸化リンの 3. 41g (0. 024モル)を添カ卩し、 70°Cに加熱して 3時間撹拌して得られた均一溶液 を室温まで冷却した。この溶液中に、 4, 4' ージフルォロジフエ-ルスルホキシドの 7 . 86g (0. 033モル)、ジフエ-ルスルフイドの 3. 07g (0. 0165モル)を添加し、室温 で 5時間撹拌した。この反応混合物を、 3%テトラフエ-ルポレート'ナトリウム水溶液 3 80ml (0. 0333モル)に撹拌しながら、少しずつ滴下し、室温で 3時間撹拌した。析 出した固体をろ別、乾燥し、次いでイソプロノ V—ルに加熱(70°C)溶解し、 0°Cまで 冷却し、次いでろ別、乾燥後、例示化合物 3— 1である白色固体のビス [4一(4ーフロ 口)ジフエ-ルスルフォ-ォフエ-ル]スルファイド、ビス(へキサフロロフォスフェート) を 14. 18g (0. 0112モル)得た。なお、この例示化合物 3—1は、赤外吸収スぺタト ル、元素分析及び NMRにより構造を同定した。
[0058] 〔例示化合物 3— 2の合成〕
上記調製した例示化合物 3— 1を、上記例示化合物 1 2の合成と同様にして塩基 処理を施して、例示化合物 3— 2の白色固体を得た。
[0059] 《カチオン重合性組成物の調製》
〔カチオン重合性組成物 1〜3の調製:本発明〕
表 1に記載の様に、分散剤(S32000)を 2質量部と、脂環式エポキシィ匕合物、ォキ セタンィ匕合物、カチオン重合開始剤(例示化合物 1— 2、 2— 2、 3— 2)をステンレスビ 一力一に入れ、 65°Cのホットプレート上で加熱しながら 1時間かけて撹拌、混合して 溶解させた。次いで、この溶液に顔料 (P1)を表 1に記載の量添加し、直径 lmmのジ ルコ-ァビーズ 200gと共にポリ瓶に入れ密栓し、ペイントシェーカーにて 2時間分散 処理を行った。次いで、ジルコユアビーズを取り除き、残りの各種添加剤を加えた後、 これを 0. 8 mメンブランフィルターで濾過して、カチオン重合性組成物 1〜3を調製 した。
[0060] 〔カチオン重合性組成物 4〜6の調製:比較例〕
上記カチオン重合性組成物 1〜3の調製にぉ 、て、塩基処理を行ったカチオン重 合開始剤である例示化合物 1 2、 2— 2、 3— 2に代えて、未処理品である例示化合 物 1 1、 2— 1、 3— 1をそれぞれ用いた以外は同様にして、カチオン重合性組成物 4〜6を調製した。
[0061] 〔カチオン重合性組成物 7の調製:本発明〕
上記調製したカチオン重合性組成物 4に炭酸ナトリウムの粉体を懸濁させ、 1時間 攪拌した後、フィルターを用いて炭酸ナトリウムをろ過除去して、精製処理を施した力 チオン重合性組成物 7を調製した。
[0062] なお、表 1に略称で記載した各添加剤の詳細は、以下の通りである。
[0063] UVR6105 : 3, 4 エポキシシクロへキシルメチルー 3' , 4' エポキシシクロへ キサンカルボキシレート (脂環式エポキシィ匕合物 ユニオンカーバイト株式会社製、 商品名; UVR6105)
OXT221:ジ〔 1 ェチル(3—ォキセタ -ル)〕メチルエーテル(ォキセタン化合物 東亞合成株式会社製、商品名;OXT221)
TEG:トリエチレングリコーノレ
顔料 P1:粗製銅フタロシアニン (東洋インク製造社製 銅フタロシアニン)の 250部、 塩ィ匕ナトリウムの 2500部及びポリエチレングリコール (東京化成社製 ポリエチレング リコール 300)の 160部を、スチレン製 3. 79L (1ガロン)エーダー(井上製作所社製) に仕込み、 3時間混練した。次に、この混合物を 2. 5リットルの温水に投入し、約 80 °Cに加熱しながらハイスピードミキサーで約 1時間攪拌してスラリー状とした後、濾過 、水洗を 5回繰り返して塩ィ匕ナトリウムおよび溶剤を除き、次いで、スプレードライをし て乾燥して分散処理を施した顔料 P 1を得た。
[0064] S32000 :顔料分散剤 (脂肪族変性系分散剤 ソルスパーズ 32000 ゼネカ社製)
《カチオン重合性組成物の特性値の測定及び評価》
〔粘度の測定〕
上記調製した各カチオン重合性組成物の粘度を、レオメータ MCR300 (Physica 製)を用い、温度 23°C、 Shear Rate = 1000 (lZs)の条件下で測定した。その結 果、カチオン重合性組成物のいずれも力 粘度としては 25〜27mPa' sの範囲であ つた o
[0065] 〔含水量の測定〕
上記の各カチオン重合性組成物組成物を調製した直後、含水量 (組成物全量中の 水分量 (質量%) )を、カールフィッシャー法 (自動水分測定装置 AQV— 2000、平 沼産業)により測定した。その結果、いずれのカチオン重合性糸且成物も、含水率は 3 . 5〜4. 0質量%の範囲であった。 [0066] 〔カチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物の総量の測定〕 上記調製した各カチオン重合性組成物について、原子吸光分析、質量分析及び 滴定分析を用いてカチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物の総量 (ppm )の測定を行った。なお、カチオン性ィ匕合物、金属化合物及び強酸性化合物及び構 成元素としては、 Sn、 Sbゝ Cl、 S、 K、 Ρ、 Mgゝ Ρ、 Β、 Naゝ F、 HC1、 HPF、 KSbF、
6 6 リン酸、メタンスルホン酸を検出した。
[0067] 〔保存安定性の評価〕
上記調製した各カチオン重合性組成物を、ガラス容器に収納した後、蓋をした状態 (以下、密閉系という)と蓋をしない状態 (以下、開放系という)とで、約 70°Cの恒温環 境下で 1週間の促進処理を行った後、それぞれのカチオン重合性組成物の状態を 目視観察し、下記の基準に従って保存安定性の評価を行った。
[0068] 〇:密閉系及び開放系のいずれにおいても、カチオン重合性組成物のゲル化が認 められなかった
△:開放系においてはカチオン重合性組成物のゲルィ匕がやや認められた力 密閉 系にお 、ては、カチオン重合性組成物のゲルィ匕が認められな力つた
X:開放系及び密閉系のいずれにおいても、カチオン重合性組成物の明らかなゲ ル化が認められた
〔硬化性の評価〕
厚さ 100 μ mのポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の面に、各カチオン重合 性組成物をワイヤーバーを用いて塗布し、厚さ 10 mの薄膜を形成した。このフィル ムを、 20mZ分のベルト搬送速度で 80ワットの高圧水銀ランプ光源下を通過させ、 薄膜に紫外線を照射して硬化した。この時、高圧水銀ランプの紫外線照射エネルギ 一量を変化させて、照射直後の薄膜を指で触ってもタックがなくなる時の紫外線照射 エネルギー量 (miZcm2)を求め、これを硬化性の尺度とした。なお、数値が小さいほ ど硬化性が良好であることを表す。
[0069] 〔吐出安定性の評価〕
各カチオン重合性組成物を、ザール (Xaar)社製インクジェットプリンタの記録へッ ドから 30分間連続して吐出させ、各記録ヘッドのノズルからの射出状態を目視観察 し、下記の基準に従って吐出安定性の評価を行った。
[0070] 〇: 30分連続出射しても、ノズル欠が発生しな ヽ
△: 30分連続出射でノズル欠がはじないが、わずかにサテライトが発生する X : 30分連続出射で、数力所以上のノズルでノズル欠が発生する
以上により得られた粘度及び含水率を除く各測定結果及び評価結果について、表 2に示す。
[0071] [表 1]
Figure imgf000016_0001
[0072] [表 2]
Figure imgf000017_0001
表 1、表 2の結果より明らかなように、カチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化 合物の総含有量が 500PPm以下、 lppm以上である本発明のカチオン重合性組成 物は、比較例に対し、保存安定性、硬化性及び吐出安定性に優れていることが分か る。
また、本発明のカチオン重合性組成物にっ ヽて、兎の皮膚を用いた皮膚刺激性の ノ ツチテストを実施した結果、 、ずれのカチオン重合性組成物でもかぶれの発生が な 、ことを確認することができた。

Claims

請求の範囲
[1] カチオン重合性ィ匕合物、カチオン重合開始剤を含有するカチオン重合性組成物に おいて、前記カチオン重合性化合物、カチオン重合開始剤以外のカチオン性ィ匕合 物、金属化合物及び強酸性ィ匕合物の総含有量が 500ppm以下、 lppm以上である ことを特徴とするカチオン重合性組成物。
[2] 前記カチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物の総含有量が、 lOOppm以 下、 lOppm以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のカチオン重合性 組成物。
[3] 前記カチオン性化合物、金属化合物及び強酸性化合物が、 B、 F、 Na、 Mg、 Al、 P 、 S、 Cl、 K、 Ca、 Cu、 Br、 Ag、 Sn、 Sb、 As及び Wから選ばれる少なくとも 1種の元 素を含むことを特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に記載のカチ オン重合性組成物。
[4] 前記カチオン重合性ィ匕合物が、脂環式エポキシィ匕合物またはォキセタンィ匕合物であ ることを特徴とする請求の範囲第 1〜3項のいずれか 1項に記載のカチオン重合性組 成物。
[5] カチオン重合性組成物全質量に対して、 1〜: LO質量%の水を含有することを特徴と する請求の範囲第 1〜4項のいずれか 1項に記載のカチオン重合性組成物。
[6] 水蒸発防止剤を含有することを特徴とする請求の範囲第 1〜5項のいずれか 1項に 記載のカチオン重合性組成物。
[7] 23°Cにおける粘度力 5〜50mPa' sであることを特徴とする請求の範囲第 1〜6項 の!、ずれか 1項に記載のカチオン重合性組成物。
[8] 活性エネルギー線の照射により硬化する活性エネルギー線硬化型インクジェットイン クにおいて、請求の範囲第 1〜7項のいずれか 1項に記載のカチオン重合性組成物 を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
[9] 不純物としての強酸性ィ匕合物を含む、カチオン重合性ィ匕合物、カチオン重合開始剤 及び請求の範囲第 1〜7項のいずれか 1項に記載のカチオン重合性組成物力 選ば れる少なくとも 1つを、塩基性吸着剤による吸着処理を施して、該強酸性化合物の含 有量を 500ppm以下、 lppm以上とする工程を経て製造することを特徴とするカチォ ン重合性組成物の製造方法。
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