説明

光硬化性組成物、インク組成物、及び該インク組成物を用いたインクジェット記録方法

【課題】増感剤による着色がないことに加え、活性放射線の照射に対して感度が高く、固体表面に対して高い密着性を有する硬化膜を形成しうる光硬化性組成物を提供すること。また、本発明の他の目的は、活性放射線の照射に対して感度が高く、色再現性に優れ、更に、被記録媒体に対して高い密着性を有する画像を形成しうるインク組成物、及び、該インク組成物を用いたインクジェット記録方法を提供すること。
【解決手段】(A)カチオン重合性化合物と、(B)下記一般式(I)で表される増感色素と、(C)オニウム塩と、を含有する光硬化性組成物、該光硬化性組成物を含むインク組成物、該インク組成物を用いたインクジェット記録方法(一般式(I)中、Xは、O、S、又はNRを表し、Rは、水素原子、アルキル基、又はアシル基を表す。nは、0、又は1を表す。R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。)。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光硬化性組成物、主としてインクジェット記録に好適なインク組成物、及び、該インク組成物を用いたインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【0002】
画像データ信号に基づき、紙などの被記録媒体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型及び溶融型熱転写方式、インクジェット方式などがある。電子写真方式は、感光体ドラム上に帯電及び露光により静電潜像を形成するプロセスを必要とし、システムが複雑となり、結果的に製造コストが高価になるなどの問題がある。また熱転写方式は、装置は安価であるが、インクリボンを用いるため、ランニングコストが高くかつ廃材が出るなどの問題がある。一方インクジェット方式は、安価な装置で、且つ必要とされる画像部のみにインクを吐出し被記録媒体上に直接画像形成を行うため、インクを効率良く使用でき、ランニングコストが安い。更に、騒音が少なく、画像記録方式として優れている。
【0003】
紫外線などの放射線の照射により硬化可能なインク組成物、特にインクジェット記録用インク(放射線硬化型インクジェット記録用インク)は、十分に高い感度及び高画質の提供が求められている。高感度化を達成することにより、放射線に対し高い硬化性が付与され、消費電力低減、放射線発生器への負荷軽減による高寿命化、不十分硬化に基づく低分子物質の発生の防止等、多くの利益が生じる。また、高感度化は、特に、インク組成物、特にインクジェット記録用インクを平版印刷版の画像部として使用した場合、画像部の硬化強度が高まることになり、高耐刷性が得られることになるため、好ましい。
【0004】
従来、オニウム化合物等の酸、又は、ラジカル重合開始剤、若しくはカチオン重合開始剤は、360nmより長波長にほとんど吸収を持っておらず、長波長の光源を用いて露光する場合では、硬化性が著しく低下する。特に、現在使用されているスルホニウム塩、ヨードニウム塩等の光重合開始剤は長波長側に紫外線の吸収がほとんど無いために、厚膜の硬化膜を形成する際、硬化性が悪くなるといった問題がある。また、紫外線(UV)領域において吸収域を有する酸化チタン等のホワイト顔料を多量に含有する光硬化性組成物では、特に使用上問題が多い。
この問題の解決方法として増感剤(増感色素)の検討が行われており、例えば、光重合開始剤であるジアリールヨードニウム塩の増感剤としては、種々の染料誘導体が有効であると報告されているが、特に安価で一般的なものにチオキサントン誘導体が知られている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、このチオキサントン誘導体だけでは、顔料等の添加剤を使用する光硬化性組成物の光硬化性は不十分である。また、増感剤として、アントラセン化合物(例えば、特許文献2参照。)や、9,10−ジアルコキシアントラセン誘導体(例えば、特許文献3参照。)を用いた光硬化性組成物も検討されている。しかしながら、これらのアントラセン化合物やチオキサントン化合物は長波長まで吸収を有しているため、光硬化性組成物やその硬化物が黄色に着色してしまう問題を有していた。
【0005】
以上のことから、光硬化性組成物においては、活性放射線の照射に対して高感度に硬化し、被記録媒体等の固体表面に対して密着性に優れた硬化膜が形成することができるものが望まれており、また、インク組成物などへの適用を考慮すれば、組成物の着色が抑制されたものが望まれているのが現状である。
【特許文献1】特開平11−263804号公報
【特許文献2】特開平11−199681号公報
【特許文献3】特許第3437069号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、増感剤による着色がないことに加え、活性放射線の照射に対して感度が高く、固体表面に対して高い密着性を有する硬化膜を形成しうる光硬化性組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、活性放射線の照射に対して感度が高く、色再現性に優れ、更に、被記録媒体に対して高い密着性を有する画像を形成しうるインク組成物、及び、該インク組成物を用いたインクジェット記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、特定の増感色素とオニウム塩とを併用することにより、前記課題を解決しうることを見出し、本発明の光硬化性組成物、及び、本発明の光硬化性組成物を含むインク組成物、及び該インク組成物を用いたインクジェット記録方法を完成するに至った。
【0008】
即ち、本発明の光硬化性組成物は、(A)カチオン重合性化合物と、(B)下記一般式(I)で表される増感色素と、(C)オニウム塩と、を含有することを特徴とする。
【0009】
【化1】

【0010】
上記一般式(I)中、Xは、O、S、又はNRを表し、Rは、水素原子、アルキル基、又はアシル基を表す。nは、0、又は1を表す。R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。R、R、R、及びRは、それぞれ隣接する2つが互いに連結して環を形成していてもよい。R又はRと、R又はRと、が互いに連結して脂肪族環を形成してもよいが、芳香族環を形成することはない。
【0011】
本発明の光硬化性組成物において、(C)オニウム塩が、下記一般式(C1)〜(C5)で表される化合物からなる群より選択される1種であることが好ましく、特に、一般式(C5)で表される化合物であることがより好ましい。
【0012】
【化2】

【0013】
上記一般式(C1)〜(C5)中、R11はアリール基を表し、R12〜R16は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素環基、複素環基、アルコキシ基、又はアリーロキシ基を表し、R17〜R19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表し、R20〜R22は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、R23、及びR24は、それぞれ独立に、アリール基、アルキル基、又はシクロアルキル基を表し、Xは非求核性アニオンを表す。
【0014】
更に、本発明の光硬化性組成物は、(D)着色剤を更に含有するものであることが好ましい態様の一つである。
【0015】
本発明のインク組成物は、本発明の光硬化性組成物を含むことを特徴とし、インクジェット記録用であることが好ましい。
【0016】
本発明のインクジェット記録方法は、(a)被記録媒体上に、本発明のインク組成物を吐出する工程、及び、(b)吐出されたインク組成物に活性放射線を照射して、該インク組成物を硬化する工程、を含むことを特徴とする。
また、本発明のインクジェット記録方法において、活性放射線が、発光ピーク波長が340nm〜370nmの範囲にあり、かつ、被記録媒体表面での最高照度が10mW/cm〜2,000mW/cmとなる紫外線を発生する発光ダイオードにより照射される紫外線であることが好ましい。
【0017】
本発明の作用としては、定かではないが以下のように推測される。
本発明にて用いる(B)増感色素は、放射線の照射、特に365nmの光の効率的に吸収し、励起され、(C)オニウム塩に対し電子移動するため、(C)オニウム塩の分解を促進できるものと推定される。よって、これらの組み合わせにより、従来より用いられてきた、放射線の照射により発生する酸を触媒とした重合、架橋、分解、発色反応、ラジカル反応などを、迅速かつ確実に進行させることができる。本発明においては、この(B)及び(C)成分に加え、(A)カチオン重合性化合物を用いているため、各種用途の放射線に対する高感度化が可能となり、また、重合、硬化反応が十分進行することにより、固体表面に対して高い密着性を有する硬化膜を形成しうるものと推定される。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、増感剤による着色がないことに加え、活性放射線の照射に対して感度が高く、固体表面に対して高い密着性を有する硬化膜を形成しうる光硬化性組成物を提供することができる。
また、本発明の他の目的は、活性放射線の照射に対して感度が高く、色再現性に優れ、更に、被記録媒体に対して高い密着性を有する画像を形成しうるインク組成物、及び、該インク組成物を用いたインクジェット記録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】
【0019】
〔光硬化性組成物〕
本発明の光硬化性組成物は、(A)カチオン重合性化合物と、(B)下記一般式(I)で表される増感色素と、(C)オニウム塩と、を含有することを特徴とする。
以下、本発明の光硬化性組成物を構成する必須の成分について説明する。
【0020】
<(A)カチオン重合性化合物>
本発明の光硬化性組成物は、(A)カチオン重合性化合物を含有する。
本発明に用いられる(A)カチオン重合性化合物は、後述の(C)オニウム塩から発生する酸により重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はなく、光カチオン重合性モノマーとして知られる各種公知のカチオン重合性のモノマーを使用することができる。
カチオン重合性モノマーとしては、例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−40068号、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号などの各公報に記載されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
また、カチオン重合性化合物としては、例えば、カチオン重合系の光硬化性樹脂も知られており、最近では400nm以上の可視光波長域に増感された光カチオン重合系の光硬化性樹脂が、特開平6−43633号、特開平8−324137号の各公報等で公開されている。
【0021】
エポキシ化合物としては、芳香族エポキシド、脂環式エポキシド、芳香族エポキシドなどが挙げられる。
芳香族エポキシドとしては、少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノール或いはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジ又はポリグリシジルエーテルが挙げられ、例えば、ビスフェノールA或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールA或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、並びにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【0022】
脂環式エポキシドとしては、少なくとも1個のシクロへキセン又はシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましく挙げられる。
脂肪族エポキシドとしては、例えば、脂肪族多価アルコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル又は1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリン或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテルに代表されるポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【0023】
本発明に用いられる単官能及び多官能のエポキシ化合物について詳しく例示する。
単官能エポキシ化合物としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、p−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2−ブチレンオキサイド、1,3−ブタジエンモノオキサイド、1,2−エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3−メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。
【0024】
また、多官能エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールFジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールSジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールSジグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル−3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、1,13−テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、1,2,7,8−ジエポキシオクタン、1,2,5,6−ジエポキシシクロオクタン等が挙げられる。
【0025】
これらのエポキシ化合物の中でも、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが、硬化速度に優れるという観点から好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。
【0026】
ビニルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
【0027】
以下に、単官能ビニルエーテルと多官能ビニルエーテルを詳しく例示する。
単官能ビニルエーテルとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、n−ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、4−メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、2−ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールビニルエーテル等が挙げられる。
【0028】
また、多官能ビニルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキサイドジビニルエーテルなどのジビニルエーテル類;トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどの多官能ビニルエーテル類等が挙げられる。
【0029】
ビニルエーテル化合物としては、ジ又はトリビニルエーテル化合物が、硬化性、硬化物の固体表面との密着性、硬化物の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。
【0030】
本発明におけるオキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物を指し、特開2001−220526号、同2001−310937号、同2003−341217号の各公報に記載される如き、公知オキセタン化合物を任意に選択して使用できる。
本発明の光硬化性組成物に使用しうるオキセタン環を有する化合物としては、その構造内にオキセタン環を1〜4個有する化合物が好ましい。このような化合物を使用することで、光硬化性組成物の粘度をハンドリング性の良好な範囲に維持することが容易となり、また、硬化後の光硬化性組成物(硬化物)の固体表面への高い密着性を得ることができる。
【0031】
分子内に1〜2個のオキセタン環を有する化合物としては、下記式(1)〜(3)で示される化合物等が挙げられる。
【0032】
【化3】

【0033】
a1は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基又はチエニル基を表す。分子内に2つのRa1が存在する場合、それらは同じであっても異なるものであってもよい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、フルオロアルキル基としては、これらアルキル基の水素のいずれかがフッ素原子で置換されたものが好ましく挙げられる。
a2は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数2〜6個のアルケニル基、芳香環を有する基、炭素数2〜6個のアルキルカルボニル基、炭素数2〜6個のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜6個のN−アルキルカルバモイル基を表す。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、アルケニル基としては、1−プロペニル基、2−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基等が挙げられ、芳香環を有する基としては、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基、フェノキシエチル基等が挙げられる。アルキルカルボニル基としては、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基等が、アルキコキシカルボニル基としては、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等が、N−アルキルカルバモイル基としては、エチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ペンチルカルバモイル基等が挙げられる。
【0034】
a3は、線状又は分枝状アルキレン基、線状又は分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基、線状又は分枝状不飽和炭化水素基、カルボニル基又はカルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、カルバモイル基を含むアルキレン基、又は、以下に示す基を表す。アルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が挙げられ、ポリ(アルキレンオキシ)基としては、ポリ(エチレンオキシ)基、ポリ(プロピレンオキシ)基等が挙げられる。不飽和炭化水素基としては、プロペニレン基、メチルプロペニレン基、ブテニレン基等が挙げられる。
【0035】
【化4】

【0036】
a3が上記多価基である場合、Ra4は、水素原子、炭素数1〜4個のアルキル基、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシル基、カルボキシル基、又はカルバモイル基を表す。
a5は、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、NH、SO、SO、C(CF、又は、C(CHを表す。
a6は、炭素数1〜4個のアルキル基、又はアリール基を表し、nは0〜2,000の整数である。
a7は炭素数1〜4個のアルキル基、アリール基、又は、下記構造を有する1価の基を表す。
下記式中、Ra8は炭素数1〜4個のアルキル基、又はアリール基であり、mは0〜100の整数である。
【0037】
【化5】

【0038】
前記式(1)で表される化合物としては、例えば、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(OXT−101:東亞合成(株)製)、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン(OXT−212:東亞合成(株)製)、3−エチル−3−フェノキシメチルオキセタン(OXT−211:東亞合成(株)製)が挙げられる。
前記式(2)で表される化合物としては、例えば、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン(OXT−121:東亞合成(株)製)が挙げられる。
前記式(3)で表される化合物としては、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル(OXT−221:東亞合成(株)製)が挙げられる。
【0039】
3〜4個のオキセタン環を有する化合物としては、下記式(4)で示される化合物が挙げられる。
【0040】
【化6】

【0041】
式(4)において、Ra1は、前記式(1)におけるのと同義である。また、多価連結基であるRa9としては、例えば、下記A〜Cで示される基等の炭素数1〜12の分枝状アルキレン基、下記Dで示される基等の分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基、又は、下記Eで示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。jは、3又は4である。
【0042】
【化7】

【0043】
上記Aにおいて、Ra10はメチル基、エチル基又はプロピル基を表す。また、上記Dにおいて、pは1〜10の整数である。
【0044】
また、本発明に好適に使用しうるオキセタン化合物の別の態様として、側鎖にオキセタン環を有する下記式(5)で示される化合物が挙げられる。
【0045】
【化8】

【0046】
式(5)において、Ra1、Ra8は前記式におけるのと同義である。Ra11は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基、又はトリアルキルシリル基であり、rは1〜4である。
【0047】
このようなオキセタン環を有する化合物については、前記特開2003−341217号公報、段落番号〔0021〕乃至〔0084〕に詳細に記載され、ここに記載の化合物は本発明にも好適に使用しうる。また、特開2004−91556号公報に記載されたオキセタン化合物も本発明に用いることができる。段落番号〔0022〕乃至〔0058〕に詳細に記載されている。
本発明で使用するオキセタン化合物の中でも、光硬化性組成物の粘度と粘着性の観点から、オキセタン環を1個有する化合物を使用することが好ましい。
【0048】
本発明の光硬化性組成物には、これらのカチオン重合性化合物は、1種のみを用いても、2種以上を併用してもよいが、光硬化性組成物の硬化時の体積収縮を効果的に抑制するといった観点からは、オキセタン化合物及びエポキシ化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物と、ビニルエーテル化合物とを併用することが好ましい。
【0049】
本発明の光硬化性組成物における(A)カチオン重合性化合物の含有量は、該組成物の全固形分に対し、10質量%〜95質量%が適当であり、好ましくは30質量%〜90質量%、更に好ましくは50質量%〜85質量%の範囲である。
【0050】
<(B)一般式(I)で表される増感色素>
本発明の光硬化性組成物は、重合開始剤の活性光線照射による分解を促進させるために増感色素を含有するが、その増感色素として、以下に詳述する一般式(I)で表される増感色素(以下、「特定増感色素」と称する。)を必須成分として含有する。
一般に、増感色素は、特定の活性放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感色素は、重合開始剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用を生じ、これにより重合開始剤の化学変化、即ち、分解、ラジカル、酸或いは塩基等の活性種の生成を促進させ、ここで発生した活性種が後述する重合性化合物の重合、硬化反応を生起、促進させるものである。
【0051】
増感色素は、光硬化性組成物に使用される重合開始剤に開始種を発生させる活性放射線の波長に応じた化合物を使用すればよいが、一般的な光硬化性組成物の硬化反応に使用されることを考慮すれば、好ましい増感色素の例としては、350nmから450nm域に吸収波長を有するものを挙げることができる。
本発明の光硬化性組成物は、下記一般式(I)で表される増感色素(特定増感色素)を含有することを要する。
【0052】
【化9】

【0053】
上記一般式(I)中、Xは、O、S、又はNRを表し、Rは、水素原子、アルキル基、又はアシル基を表す。nは、0、又は1を表す。R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。R、R、R、及びRは、それぞれ隣接する2つが互いに連結して環を形成していてもよい。R又はRと、R又はRと、が互いに連結して脂肪族環を形成してもよいが、芳香族環を形成することはない。
【0054】
一般式(I)において、Xとしては、O、又はSであることが好ましく、Sであることがより好ましい。
ここで、nが0の場合、(CR)は存在せず、Xと、R及びRと結合した炭素原子と、が直接結合して、Xを含む5員のヘテロ環を構成することになる。
【0055】
、R、R、R、R、R、R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。
、R、R、R、R、R、R、及びRが1価の置換基を表す場合の、1価の置換基としては、ハロゲン原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミド基、アリールアミノ基、ウレイド基、スルファモイルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホニル基、アルコキシカルボニル基、ヘテロ環オキシ基、アゾ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、シリルオキシ基、アリールオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニルアミノ基、イミド基、ヘテロ環チオ基、スルフィニル基、ホスホリル基、アシル基、カルボキシル基、又はスルホ基などが挙げられ、中でも、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子である。
【0056】
なお、一般式(I)におけるR、R、R、R、R、R、R、及びRが1価の置換基を表す場合のアルキル基としては、炭素数1〜10個のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基のような炭素数1〜4個のものがより好ましい。
同様に、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基のような炭素数1〜4個のものが好ましく挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができる。
【0057】
、R、R、及びRは、それぞれ隣接する2つが互いに連結、例えば、縮合、して環を形成していてもよい。
これらが環を形成する場合の環構造としては、5〜6員環の脂肪族環、芳香族環などが挙げられ、炭素原子以外の元素を含む複素環であってもよく、また、形成された環同士が更に組み合わさって2核環、例えば、縮合環を形成していてもよい。更にこれらの環構造は、前記一般式(I)において、R〜Rが1価の置換基を表す場合に例示した置換基を更に有していてもよい。形成された環構造が複素環である場合のヘテロ原子の例としては、N、O、及びSを挙げることができる。
【0058】
n=1の場合、R又はRと、R又はRと、は互いに連結して脂肪族環を形成してもよいが、芳香族環を形成することはない。形成される脂肪族環は、3〜6員環が好ましく、更に好ましくは5員環、若しくは6員環である。
【0059】
より好適に用いることのできる増感色素としては、下記一般式(IA)で示される化合物が挙げられる。
【0060】
【化10】

【0061】
上記一般式(IA)において、Xは、O、又はSを表す。nは、0、又は1を表す。R1A、R2A、R3A、R4A、R5A、R6A、R7A、及びR8Aは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、カルボキシル基、又はスルホ基を表す。R1A、R2A、R3A、及びR4Aは、それぞれ隣接する2つが互いに連結(縮合)して環を形成していてもよい。R5A又はR6Aと、R7A又はR8Aと、が互いに連結して脂肪族環を形成してもよいが、芳香族環を形成することはない。
【0062】
更に好適に用いることのできる増感色素としては、下記一般式(IB)で示される増感色素が挙げられる。
【0063】
【化11】

【0064】
上記一般式(IB)において、Xは、O、又はSを表す。R1B、R2B、R3B、R4B、R5B、R6B、R7B、及びR8Bは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、カルボキシル基、又はスルホ基を表す。また、R1B、R2B、R3B、及びR4Bは、それぞれ隣接する2つが互いに連結(縮合)して環を形成していてもよい。R5B又はR6Bと、R7B又はR8Bと、が互いに連結して脂肪族環を形成してもよいが、芳香族環を形成することはない。
【0065】
更に好適に用いることのできる増感色素としては、下記一般式(IC)で示される増感色素が挙げられる。
【0066】
【化12】

【0067】
上記一般式(IC)において、R1C、R2C、R3C、R4C、R5C、R6C、R7C、及びR8Cは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、カルボキシル基、又はスルホ基を表す。
1C、R2C、R3C、及びR4Cは、それぞれ隣接する2つが互いに縮合して5〜6員環の脂肪族環、又は芳香族環を形成していてもよく、これらの環は、炭素原子以外の元素を含む複素環であってもよく、また、形成された環同士が更に組み合わさって2核環、例えば、縮合環を形成していてもよい。更にこれらの環構造は、前記一般式(I)において、R、R、R、R、R、R、R、及びRが1価の置換基を表す場合に例示した各置換基を更に有していてもよい。環構造が複素環の場合、ヘテロ原子の例としては、N、O、及びSを挙げることができる。R5C又はR6Cと、R7C又はR8Cと、が互いに連結して脂肪族環を形成してもよいが、芳香族環を形成することはない。
【0068】
また、R1C、R2C、R3C、R4C、R5C、R6C、R7C、及びR8Cの少なくとも一つはハロゲン原子であることが好ましい。ハロゲン原子の好ましい置換位置としては、R1C、R2C、R3C、R4Cが挙げられ、R2Cが最も好ましい。好ましいハロゲン原子の数としては好ましくは一つ、又は二つ、更に好ましくは一つである。
【0069】
更に、R2Cは水素以外の置換基であることが好ましく、中でも、アルキル基、ハロゲン原子、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基が好ましく、特に、アルキル基、ハロゲン原子が好ましく、その場合、光源とのマッチングがよく高感度である。
【0070】
加えて、R7C及びR8Cのいずれかは水素以外の置換基であるほうが好ましく、両方とも水素以外の置換基であることが更に好ましい。好ましい置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基が挙げられ、中でも、アルキル基、アルコキシカルボニル基が好ましく、アルキル基が最も好ましい。
【0071】
1C、R2C、R3C、R4C、R5C、R6C、R7C、及びR8Cのいずれかがアルキル基である場合、そのアルキル基としては、炭素数1〜10個のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基のような炭素数が1〜4個のものがより好ましい。
1C、R2C、R3C、R4C、R5C、R6C、R7C、及びR8Cのいずれかがハロゲン原子である場合、そのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができ、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。
【0072】
1C、R2C、R3C、R4C、R5C、R6C、R7C、及びR8Cのいずれかがアシルオキシ基である場合、そのアシルオキシ基としては炭素数2〜10個の脂肪族アシルオキシ基が好ましく、炭素数が2〜5個の脂肪族アシルオキシ基がより好ましい。
1C、R2C、R3C、R4C、R5C、R6C、R7C、及びR8Cのいずれかがアルコキシカルボニル基である場合、そのアルコキシカルボニル基としては、炭素数2〜10個の脂肪族アルコキシカルボニル基が好ましく、炭素数が2〜5個のアルコキシカルボニル基がより好ましい。
【0073】
本発明に好適に用いることのできる、特定増感色素の具体例〔例示化合物(I−1)〜(I−133)〕を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0074】
【化13】

【0075】
【化14】

【0076】
【化15】

【0077】
【化16】

【0078】
【化17】

【0079】
【化18】

【0080】
【化19】

【0081】
【化20】

【0082】
【化21】

【0083】
なお、本発明に係る特定増感色素は、例えば、特開2004−189695公報、「Tetrahedron」第49巻,p939(1993年)、「Journal of Organic Chemistry」 p893(1945年)、及び、「Journal of Organic Chemistry」 p4939(1965年)などに記載の公知の方法によって合成することができる。
【0084】
本発明の光硬化性組成物における特定増感色素の含有量は、光硬化性組成物に対して固形分で、0.05質量%〜30質量%程度が好ましく、0.1質量%〜20質量%であることが更に好ましく、0.2質量%〜10質量%であることがより好ましい。
なお、この特定増感色素は、可視光領域における吸収が殆どないため、効果を発現しうる量を添加しても光硬化性組成物の色相に影響を与える懸念がないという利点をも有するものである。
含有量について、後述するオニウム塩との関連において述べれば、オニウム塩:特定増感色素の質量比で200:1〜1:200、好ましくは、50:1〜1:50、より好ましくは、20:1〜1:5の量で含まれることが好適である。
【0085】
[その他の増感色素]
本発明においては、前記した特定増感色素に加え、公知の増感色素を本発明の効果を損なわない限りにおいて併用することができる。
その他の増感色素は、特定増感色素に対して、特定増感色素:他の増感色素の質量比で1:5〜100:1、好ましくは、1:1〜100:1、より好ましくは、2:1〜100:1の量で添加することが可能である。
【0086】
併用しうる公知の増感色素の例としては、以下に列挙する化合物類に属しており、かつ300nm〜450nmの波長領域に吸収波長を有するものが挙げられる。
例えば、多核芳香族類(例えば、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、9,10−ジアルコキシアントラセン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、特定増感色素以外のチオキサントン類(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、クロロチオキサントン)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、フタロシアニン類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、アクリジンオレンジ、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン)、ケトクマリン、フェノチアジン類、フェナジン類、スチリルベンゼン類、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン類、カルバゾール類、ポルフィリン、スピロ化合物、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体等が挙げられ、更に欧州特許第568,993号明細書、米国特許第4,508,811号明細書、同5,227,227号明細書、特開2001−125255号公報、特開平11−271969号公報等に記載の化合物等などが挙げられる。
【0087】
中でも、本発明においては、多核芳香族類(例えば、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、9,10−ジアルコキシアントラセン)、特定増感色素以外のチオキサントン類、ジスチリルベンゼン類、スチリルベンゼン類、ジフェニルブタジエン類が好ましく、ジスチリルベンゼン類、スチリルベンゼン類、ジフェニルブタジエン類が最も好ましい。
【0088】
本発明で用いることができる増感色素として具体的には、以下の化合物を好ましく例示することができる。
【0089】
【化22】

【0090】
<(C)オニウム塩>
本発明の光硬化性組成物は、(C)オニウム塩を含有する。
本発明におけるオニウム塩として、代表的なものとしては、例として、ジアゾニウム塩、スルホニウム塩、スルホキソニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ピリジニウム塩、ベンゾオキサゾリウム塩、ベンゾチアゾリウム塩、アンモニウム塩などが挙げられ、例えば、S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.Eng.,18,387(1974)、T.S.Bal etal,Polymer,21,423(1980)等に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055号、同4,069,056号、同Re27,992号、特開平3−140140号等に記載のアンモニウム塩、D.C.Necker etal,Macromolecules,17,2468(1984)、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)、米国特許第4,069,055号、同4,069,056号等に記載のホスホニウム塩、J.V.Crivello etal,Macromorecules,10(6),1307(1977)、Chem.&Eng.News,Nov.28,p31(1988)、欧州特許第104,143号、同第339,049号、同第410,201号、特開平2−150848号、特開平2−296514号等に記載のヨードニウム塩、
【0091】
J.V.Crivello etal,Polymer J.17,73(1985)、J.V.Crivello etal.J.Org.Chem.,43,3055(1978)、W.R.Watt etal,J.PolymerSci.,Polymer
Chem.Ed.,22,1789(1984)、J.V.Crivello etal,Polymer Bull.,14,279(1985)、J.V.Crivello etal,Macromorecules,14(5),1141(1981)、J.V.Crivelloetal,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,2877(1979)、欧州特許第370,693号、同161,811号、同410,201号、同339,049号、同233,567号、同297,443号、同297,442号、米国特許第3,902,114号、同4,933,377号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827号、独国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,581号、特開平7−28237号、同8−27102号等に記載のスルホニウム塩を挙げることができる。
【0092】
本発明におけるオニウム塩としては、下記一般式(C1)〜(C5)で表される化合物からなる群より選択される1種であることが好ましい。
【0093】
【化23】

【0094】
上記一般式(C1)〜(C5)中、R11はアリール基を表し、R12〜R16は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素環基、複素環基、アルコキシ基、又はアリーロキシ基を表し、R17〜R19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表し、R20〜R22は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、R23、及びR24は、それぞれ独立に、アリール基、アルキル基、又はシクロアルキル基を表し、Xは非求核性アニオンを表す。
【0095】
12〜R16のアルキル基としては、炭素数1〜30であることが好ましく、炭素数1〜20であることがより好ましく、炭素数1〜8であることが特に好ましく、直鎖であっても置換基を有していてもよい。
12〜R16のアルケニル基としては、炭素数2〜30であることが好ましく、炭素数2〜20であることがより好ましく、炭素数2〜8であることが特に好ましく、更に置換基を有していてもよい。
12〜R16のアルキニル基としては、炭素数2〜30であることが好ましく、炭素数2〜20であることがより好ましく、炭素数2〜8であることが特に好ましく、更に置換基を有していてもよい。
11、R12〜R16のアリール基としては、炭素数6〜30であることが好ましく、炭素数6〜20であることがより好ましく、炭素数6〜10であることが特に好ましく、更に置換基を有していてもよい。
12〜R16の炭化水素環基としては、炭素数3〜30であることが好ましく、炭素数3〜20であることがより好ましく、炭素数3〜10であることが特に好ましく、更に置換基を有していてもよい。
12〜R16の複素環基としては、炭素数4〜30であることが好ましく、炭素数4〜20であることがより好ましく、炭素数4〜10であることが特に好ましく、更に置換基を有していてもよい。また、複素環基に含まれるヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子であることが好ましい。
12〜R16のアルコキシ基としては、炭素数1〜30であるアルコキシ基であることが好ましく、炭素数1〜20であることがより好ましく、炭素数1〜8であることが更に好ましい。また、アルコキシ基は、後述の置換基を有していてもよく、アルコキシ基のアルキル部分はアルケニル基、アルキニル基、炭化水素環基、又は、芳香族でない複素環基であってもよい。
12〜R16のアリーロキシ基としては、炭素数6〜30であるアリーロキシ基であることが好ましく、炭素数6〜20であることがより好ましく、炭素数6〜10であることが更に好ましい。また、アリーロキシ基は、後述の置換基を有していてもよく、アリーロキシ基のアリール部分は芳香族複素環基であってもよい。
【0096】
前記一般式(C2)中、R12〜R15は、可能であるなら2つ以上が結合して環を形成していてもよい。
また、前記一般式(C3)中、R17〜R19は、可能であるなら2つ以上が結合して環を形成していてもよい。
【0097】
前記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素基、複素環基、アルコキシ基、又は、アリーロキシ基が有していてもよい置換基としては、水素を除く1価の非金属原子団が用いられ、好ましい例としては、前記の置換基群に記載の基が挙げられる。これらの置換基は、上記置換基で更に置換されていても良く、また、可能であるなら環を形成していてもよい。
【0098】
17〜R19のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は、ヨウ素原子が挙げられるが、フッ素原子、塩素原子、又は、臭素原子であるのが好ましい。
17〜R19の1価の有機基としては、ヒドロキシル基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素環基、複素環基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、−SO−Ra、−NRbRc、シアノ基、−SiRdReRf、−SORg、−SORg、ニトロ基を表し、Raは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アリールアルキル基、アルカリ金属原子又は4級アンモニウムを表し、Rb、Rc及びRgは、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素環基、又は複素環基を表し、Rd〜Rfは、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素環基、複素環基、アルコキシ基、又はアリーロキシ基を表す。
【0099】
17〜R19におけるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素環基、複素環基、アルコキシ基及びアリーロキシ基は、前記R12〜R16のそれらと同義であり、好ましい範囲も同様である。また、これらの基は前記置換基を有していてもよい。
17〜R19におけるアシル基、又は、アルコキシカルボニル基としては、その炭素鎖側の炭素数はそれぞれ1〜30であることが好ましく、1〜12であることが特に好ましく、直鎖であっても前記置換基を有していてもよい。
17〜R19におけるアシルオキシ基としては、炭素数1〜30であることが好ましく、炭素数1〜12であることが特に好ましく、直鎖であっても前記置換基を有していてもよい。
17〜R19における−SO−Ra中のRaとしては、水素原子、置換基を有していてもよい前記アルキル基、置換基を有していてもよい前記アリール基、リチウム原子、ナトリウム原子、又はカリウム原子であることが好ましい。
また、−NRbRc中のRb及びRcにおける前記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素環基、及び複素環基は、前記R12〜R16のそれらと同義であり、好ましい範囲も同様である。また、これらの基は前記置換基を有していてもよい。
更に、−SiRdReRf中のRd〜Rfにおける前記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素環基、複素環基、アルコキシ基、及びアリーロキシ基は、前記R12〜R16のそれらと同義であり、好ましい範囲も同様である。また、これらの基は前記置換基を有していてもよい。
加えて、−SORg又は−SORg中のRgにおける前記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素環基、及び複素環基は、前記R12〜R16のそれらと同義であり、好ましい範囲も同様である。また、これらの基は前記置換基を有していてもよい。
【0100】
前記一般式(C4)において、R20、R21及びR22は、それぞれ独立に、1価の有機基を表す。
20、R21及びR22としての1価の有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
また、R20〜R22のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。R20〜R22の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
【0101】
20、R21、及びR22としての1価の有機基の具体例としては、後述する化合物(c1−1)、(c1−2)、(c1−3)における対応する基を挙げることができる。
【0102】
なお、一般式(C4)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(C4)で表される化合物のR20〜R22のうち少なくともひとつが、一般式(C4)で表される他の化合物におけるR20〜R22の少なくともひとつと直接、又は、連結基を介して結合した構造を有する化合物であってもよい。
【0103】
前記一般式(C5)において、R23、及びR24は、それぞれ独立に、アリール基、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。
23、及びR24のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。
23、及びR24としてのアルキル基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。
23、及びR24としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。
【0104】
23、及びR24が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
【0105】
前記一般式(C1)〜(C5)において、Xは、非求核性アニオンを表し、好ましくはスルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF、PF、SbFや、以下に示す基などが挙げられ、好ましくは炭素原子を有する有機アニオンである。
【0106】
【化24】

【0107】
好ましい有機アニオンとしては下式に示す有機アニオンが挙げられる。
【0108】
【化25】

【0109】
Rcは、有機基を表す。
Rcにおける有機基として炭素数1〜30のものが挙げられ、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はこれらの複数が、単結合、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SON(Rd)−などの連結基で連結された基を挙げることができる。
【0110】
Rdは、水素原子、アルキル基を表す。
Rc、Rc、Rcは、各々独立に、有機基を表す。
Rc、Rc、Rcの有機基として、好ましくはRcにおける好ましい有機基と同じものを挙げることができ、最も好ましくは炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基である。
RcとRcが結合して環を形成していてもよい。
RcとRcが結合して形成される基としてはアルキレン基、アリーレン基が挙げられる。好ましくは炭素数2〜4のパーフロロアルキレン基である。
【0111】
Rc、Rc〜Rcの有機基として、最も好ましくは1位がフッ素原子又はフロロアルキル基で置換されたアルキル基、フッ素原子又はフロロアルキル基で置換されたフェニル基である。フッ素原子又はフロロアルキル基を有することにより、光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上する。
【0112】
好ましい一般式(C4)で表される化合物として、以下に説明する化合物(c1−1)、(c1−2)、及び(c1−3)を挙げることができる。
【0113】
化合物(c1−1)は、前記一般式(C4)のR20〜R22の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
【0114】
アリールスルホニウム化合物は、R20〜R22の全てがアリール基でもよいし、R20〜R22の一部がアリール基で、残りがアルキル基、シクロアルキル基でもよい。
【0115】
アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物等を挙げることができる。
【0116】
アリールスルホニウム化合物のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基などのアリール基、インドール残基、ピロール残基、などのヘテロアリール基が好ましく、更に好ましくはフェニル基、インドール残基である。アリールスルホニム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
【0117】
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基としては、炭素数1〜15の直鎖又は分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているシクロアルキル基としては、炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
【0118】
20〜R22のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては、炭素数1〜12の直鎖又は分岐状アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、最も好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR20〜R22のうち、いずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R20〜R22がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。
【0119】
次に、化合物(c1−2)について説明する。
化合物(c1−2)は、前記一般式(C4)におけるR20〜R22が、各々独立に、芳香環を含有しない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
20〜R22としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。
20〜R22は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、より好ましくは直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。
【0120】
20〜R22としてのアルキル基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができ、直鎖、分岐2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましい。
【0121】
20〜R22としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができ、環状2−オキソアルキル基がより好ましい。
【0122】
20〜R22の直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基としては、好ましくは、上記のアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
20〜R22としてのアルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。
20〜R22は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。
【0123】
化合物(c1−3)とは、以下の一般式(c1−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。
【0124】
【化26】

【0125】
上記一般式(c1−3)において、R1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、又はハロゲン原子を表す。
6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
及びRは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はビニル基を表す。
1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRとRは、それぞれ結合して環構造を形成してもよい。
Zcは、非求核性アニオンを表し、一般式(C1)〜(C5)におけるXの非求核性アニオンと同様のものを挙げることができる。
【0126】
1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜20個、好ましくは炭素数1〜12個の直鎖及び分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)を挙げることができる。
【0127】
1c〜R7cのシクロアルキル基として、好ましくは、炭素数3〜8個のシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。
【0128】
1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。
【0129】
1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRとRが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。
【0130】
好ましくはR1c〜R5cのうちいずれかが直鎖状若しくは分岐状アルキル基、シクロアルキル基又は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、更に好ましくはR1cからR5cの炭素数の和が2〜15である。溶剤溶解性がより向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制されるので好ましい。
【0131】
及びRとしてのアルキル基、シクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基と同様のものを挙げることができる。
及びRは、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基であることが好ましい。
2−オキソアルキル基は、R1c〜R5cとしてのアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。
【0132】
、Rは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基、シクロアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基、シクロアルキル基である。
【0133】
本発明に用いうるオニウム塩の好ましい化合物例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0134】
【化27】

【0135】
【化28】

【0136】
【化29】

【0137】
【化30】

【0138】
【化31】

【0139】
【化32】

【0140】
【化33】

【0141】
【化34】

【0142】
【化35】

【0143】
また、スルホニウム塩としては、特開2007−254454号公報に記載のスルホニウム塩も好ましく用いられる。
【0144】
また、ヨードニウム塩としては、感度の観点から、ジアリールヨードニウム塩が最も好ましく、上述の一般式(C5)で表される化合物以外にも、特開2001−181221号公報に記載のヨードニウム塩、特開2007−186568号公報に記載のジアリールヨードニウム塩(段落番号〔0010〕〜〔0027〕)も好適に用いることができる。
【0145】
本発明に好適に使用しうるオニウム塩としては、カチオン重合を阻害する可能性のある塩基性骨格を含まないスルホニウム塩、ヨードニウム塩、又はホスホニウム塩が好ましく、特に感度の点では、ヨードニウム塩が好ましい。
【0146】
本発明の光硬化性組成物におけるオニウム塩の含有量は、固形分換算で、0.1質量%〜30質量%の範囲であることが好ましく、0.2質量%〜15質量%の範囲であることがより好ましい。

【0147】
<(D)着色剤>
本発明の光硬化性組成物は、(D)着色剤を含有してもよい。
特に、本発明の光硬化性組成物をインク組成物として用いる場合には、種々の色相を有する着色剤が好ましく用いられる。
本発明の光硬化性組成物に用いることのできる着色剤としては、特に制限はないが、インク組成物に適用した場合を考慮し、耐候性に優れ、色再現性に富んだ顔料及び油溶性染料が好ましく、溶解性染料等の公知の着色剤から任意に選択して使用することができる。 なお、本発明の光硬化性組成物に好適に用いることのできる着色剤は、硬化反応である重合反応において重合禁止剤として機能しないことが好ましい。これは、活性放射線による硬化反応の感度を低下させないためである。
【0148】
(D−1)顔料
本発明に用いることのできる顔料としては、特に限定されるわけではないが、例えば、カラーインデックスに記載される下記の番号の有機又は無機顔料が使用できる。
【0149】
即ち、赤色或いはマゼンタ色顔料としては、Pigment Red 3,5,19,22,31,38,43,48:1,48:2,48:3,48:4,48:5,49:1,53:1,57:1,57:2,58:4,63:1,81,81:1,81:2,81:3,81:4,88,104,108,112,122,123,144,146,149,166,168,169,170,177,178,179,184,185,208,216,226,257,Pigment Violet 3,19,23,29,30,37,50,88,Pigment Orange 13,16,20,36、
青色又はシアン色顔料としては、Pigment Blue 1,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,17−1,22,27,28,29,36,60、
緑色顔料としては、Pigment Green 7,26,36,50、
黄色顔料としては、Pigment Yellow 1,3,12,13,14,17,34,35,37,55,74,81,83,93,94,95,97,108,109,110,137,138,139,153,154,155,157,166,167,168,180,185,193、
黒色顔料としては、Pigment Black 7,28,26、
白色色顔料としては、Pigment White 6,18,21などが目的に応じて使用できる。
【0150】
(D−2)油溶性染料
以下に、本発明に用いることのできる油溶性染料について説明する。
本発明に用いることのできる油溶性染料とは、水に実質的に不溶な染料を意味する。具体的には、25℃での水への溶解度(水100gに溶解できる染料の質量)が1g以下であり、好ましくは0.5g以下、より好ましくは0.1g以下であるものを指す。従って、油溶性染料とは、所謂水に不溶性の顔料や油溶性色素を意味し、これらの中でも油溶性色素が好ましい。
【0151】
本発明においては、油溶性染料は1種単独で用いてもよく、また、数種類を混合して用いてもよい。また、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、他の水溶性染料、分散染料、顔料等の着色剤が含有されていてもよい。
【0152】
本発明に用いることのできる油溶性染料のうち、イエロー染料としては、任意のものを使用することができる。例えば、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、開鎖型活性メチレン化合物類を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料;例えば、カップリング成分として開鎖型活性メチレン化合物類を有するアゾメチン染料;例えば、ベンジリデン染料やモノメチンオキソノール染料等のようなメチン染料;例えば、ナフトキノン染料、アントラキノン染料等のようなキノン系染料;等が挙げられ、これ以外の染料種としてはキノフタロン染料、ニトロ・ニトロソ染料、アクリジン染料、アクリジノン染料等を挙げることができる。
【0153】
本発明に用いることのできる油溶性染料のうち、マゼンタ染料としては、任意のものを使用することができる。例えば、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料;例えば、カップリング成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類を有するアゾメチン染料;例えば、アリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、オキソノール染料のようなメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料;例えば、ナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのようなキノン系染料;例えば、ジオキサジン染料等のような縮合多環系染料;等を挙げることができる。
【0154】
本発明に用いることのできる油溶性染料のうち、シアン染料としては、任意のものを使用することができる。例えば、インドアニリン染料、インドフェノール染料或いはカップリング成分としてピロロトリアゾール類を有するアゾメチン染料;シアニン染料、オキソノール染料、メロシアニン染料のようなポリメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料;フタロシアニン染料;アントラキノン染料;例えば、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料;インジゴ・チオインジゴ染料;等を挙げることができる。
【0155】
前記の各染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてイエロー、マゼンタ、シアンの各色を呈するものであってもよく、その場合の対カチオンはアルカリ金属や、アンモニウムのような無機のカチオンであってもよいし、ピリジニウム、4級アンモニウム塩のような有機のカチオンであってもよく、更にはそれらを部分構造に有するポリマーカチオンであってもよい。
【0156】
以下に限定されるものではないが、好ましい具体例としては、例えば、C.I.ソルベント・ブラック 3,7,27,29及び34;C.I.ソルベント・イエロー 14,16,19,29,30,56,82,93及び162;C.I.ソルベント・レッド 1,3,8,18,24,27,43,49,51,72,73,109,122,132及び218;C.I.ソルベント・バイオレット 3;C.I.ソルベント・ブルー 2,11,25,35,38,67及び70;C.I.ソルベント・グリーン 3及び7;並びにC.I.ソルベント・オレンジ 2;等が挙げられる。これらの中で特に好ましいものは、Nubian Black PC−0850、Oil Black HBB 、Oil Yellow 129、Oil Yellow 105、Oil Pink 312、Oil Red 5B、Oil Scarlet 308、Vali Fast Blue 2606、Oil Blue BOS(オリエント化学(株)製)、Aizen Spilon Blue GNH(保土ヶ谷化学(株)製)、NeopenYellow 075、Neopen Mazenta SE1378、Neopen Blue 808、Neopen Blue FF4012、Neopen Cyan FF4238(BASF社製)等である。
【0157】
また、本発明においては、水非混和性有機溶媒に溶解する範囲で分散染料を用いることもできる。
その好ましい具体例としては、C.I.ディスパースイエロー 5,42,54,64,79,82,83,93,99、100,119,122,124,126,160,184:1,186,198,199,201,204,224及び237;C.I.ディスパーズオレンジ 13,29,31:1,33,49,54,55,66,73,118,119及び163;C.I.ディスパーズレッド 54,60,72,73,86,88,91,92,93,111,126,127,134,135,143,145,152,153,154,159,164,167:1,177,181,204,206,207,221,239,240,258,277,278,283,311,323,343,348,356及び362;C.I.ディスパーズバイオレット 33;C.I.ディスパーズブルー 56,60,73,87,113,128,143,148,154,158,165,165:1,165:2,176,183,185,197,198,201,214,224,225,257,266,267,287,354,358,365及び368;並びにC.I.ディスパーズグリーン 6:1及び9;等が挙げられる。
【0158】
特に好ましい油溶性染料としては、下記式(i)又は(ii)で表されるアゾ又はアゾメチン染料を挙げることができる。下記式(ii)で表される染料は、写真材料において酸化によりカプラー及び現像主薬から生成する染料として知られている。
【0159】
【化36】

【0160】
上記式(i)及び(ii)において、R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミド基、アリールアミノ基、ウレイド基、スルファモイルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホニル基、アルコキシカルボニル基、ヘテロ環オキシ基、アゾ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、シリルオキシ基、アリールオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニルアミノ基、イミド基、ヘテロ環チオ基、スルフィニル基、ホスホリル基、アシル基、カルボキシル基、又はスルホ基を表す。
【0161】
式(i)及び(ii)において、特に、Rは、上記置換基のうち、水素原子、ハロゲン原子、脂肪族基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミド基、ウレイド基、スルフアモイルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、又はスルホンアミド基であることが好ましい。
【0162】
なお、本発明において、脂肪族基は、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基、アラルキル基、及び置換アラルキル基を意味する。この脂肪族基は分岐を有していてもよく、また環を形成していてもよい。
脂肪族基の炭素原子数は1〜20であることが好ましく、1〜18であることが更に好ましい。
アラルキル基及び置換アラルキル基のアリール部分は、フェニル又はナフチルであることが好ましく、フェニルが特に好ましい。
置換アルキル基、置換アルケニル基、置換アルキニル基、及び置換アラルキル基のアルキル部分の置換基の例には、R〜Rの説明で挙げた置換基を挙げることができる。
置換アラルキル基のアリール部分の置換基の例は、下記置換アリール基の置換基の例と同様である。
【0163】
また、本発明において、芳香族基はアリール基及び置換アリール基を意味する。アリール基は、フェニル基又はナフチル基であることが好ましく、フェニル基が特に好ましい。
置換アリール基のアリール部分は、上記アリール基と同様である。
置換アリール基の置換基の例には、R〜Rの説明で挙げた置換基を挙げることができる。
【0164】
前記式(i)及び(ii)において、Aは−NR又はヒドロキシ基を表し、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、又は複素環基を表す。RとRとは互いに結合して環を形成していてもよい。
Aは−NRであることが好ましい。また、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、又は置換アリール基であるのがより好ましく、水素原子、炭素原子数が1〜18のアルキル基、又は炭素原子数が1〜18の置換アルキル基であることが最も好ましい。
【0165】
前記式(ii)において、Bは=C(R)−又は=N−を表し、Bは−C(R)=又は−N=を表す。B及びBが同時に−N=にならない場合が好ましく、Bが=C(R)−で、且つ、Bが−C(R)=となる場合が更に好ましい。
【0166】
また、前記式(i)及び(ii)において、RとR、RとR、及びRとRのいずれかが、互いに結合して芳香族環又は複素環を形成していてもよい。
【0167】
前記式(i)において、Yは不飽和複素環基を表す。Yとしては、5員又は6員環の不飽和複素環基が好ましい。複素環に、脂肪族環、芳香族環、又は他の複素環が縮合していてもよい。複素環基のヘテロ原子の例としては、N、O、及びSを挙げることができる。
不飽和複素環基としては、例えば、ピラゾール環、イミダゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、チアジアゾール環、チオフェン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ピリミジン環、ピリジン環、及びキノリン環等の複素環から水素原子を1つ除いてなる1価の基が好ましい。また、不飽和複素環基は、前記R〜Rで挙げた置換基を有していてもよい。
【0168】
前記式(ii)において、Xはカラー写真カプラーの残基を表す。前記カラー写真カプラーの残基としては以下に挙げるものが好ましい。
イエローカプラー:米国特許3,933,501号、同4,022,620号、同4,326,024号、同4,401,752号、同4,248,961号、特公昭58−10739号、英国特許1,425,020号、同1,476,760号、米国特許3,973,968号、同4,314,023号、同4,511,649号、欧州特許249,473A号、同502,424A号の式(I),(II)で表されるカプラー、同513,496A号の式(1),(2)で表されるカプラー(特に18頁のY−28)、同568,037A号のクレーム1の式(I)で表されるカプラー、米国特許5,066,576号のカラム1の45〜55行の一般式(I)で表されるカプラー、特開平4−274425号公報の段落0008の一般式(I)で表されるカプラー、欧州特許498,381A1号の40頁のクレーム1に記載のカプラー(特に18頁のD−35)、同447,969A1号の4頁の式(Y)で表されるカプラー(特に、Y−1(17頁),Y−54(41頁))、米国特許4,476,219号のカラム7の36〜58行の式(II)〜(IV)で表されるカプラー(特にII−17、19(カラム17)、II−24(カラム19))。
【0169】
マゼンタカプラー:米国特許4,310,619号、同4,351,897号、欧州特許73,636号、米国特許3,061,432号、同3,725,067号、リサーチ・ディスクロージャーNo.24220(1984年6月)、同No.24230(1984年6月)、特開昭60−33552号、同60−43659号、同61−72238号、同60−35730号、同55−118034号、同60−185951号、米国特許4,500,630号、同4,540,654号、同4,556,630号、国際公開WO88/04795号、特開平3−39737号(L−57(11頁右下)、L−68(12頁右下)、L−77(13頁右下))、欧州特許456,257号の〔A−4〕−63(134頁),〔A−4〕−73,−75(139頁)、同486,965号のM−4,−6(26頁),M−7(27頁)、同571,959A号のM−45(19頁)、特開平5−204106号公報のM−1(6頁)、同4−362631号公報の段落0237のM−22、米国特許3,061,432号、同3,725,067号。
【0170】
シアンカプラー:米国特許4,052,212号、同4,146,396号、同4,228,233号、同4,296,200号、欧州特許73,636号、特開平4−204843号公報のCX−1,3,4,5,11,12,14,15(14〜16頁);特開平4−43345のC−7,10(35頁),34,35(37頁),(I−1),(I−17)(42〜43頁);特開平6−67385号公報の請求項1の一般式(Ia)又は(Ib)で表されるカプラー。
【0171】
その他、特開昭62−215272号公報(91頁)、特開平2−33144号公報(3頁,30頁)、EP 355,660A(4頁,5頁,45頁,47頁)記載のカプラーも有用である。
【0172】
前記式(i)で表される油溶性染料のうち、マゼンタ染料としては、下記式(iii)で表わされる染料が特に好ましく用いられる。
【0173】
【化37】

【0174】
上記式(iii)において、Zはハメットの置換基定数σp値が0.20以上の電子求引性基を表す。Zはσp値が0.30以上1.0以下の電子求引性基であるのが好ましい。好ましい具体的な置換基については、後述する電子求引性置換基を挙げることができるが、中でも、炭素数2〜12のアシル基、炭素数2〜12のアルキルオキシカルボニル基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜12のアルキルスルホニル基、炭素数6〜18のアリールスルホニル基、炭素数1〜12のカルバモイル基、又は炭素数1〜12のハロゲン化アルキル基が好ましい。特に好ましいものは、シアノ基、炭素数1〜12のアルキルスルホニル基、炭素数6〜18のアリールスルホニル基であり、最も好ましいものはシアノ基である。
【0175】
式(iii)において、Zは水素原子、脂肪族基又は芳香族基を表す。
式(iii)において、R〜Rは、前記式(i)におけるR〜Rと同義であり、それらの好ましい範囲も同じである。
【0176】
式(iii)において、Qは、水素原子、脂肪族基、芳香族基又、は複素環基を表す。中でも、Qは5〜8員環を形成するのに必要な非金属原子群からなる基が好ましい。その中でも特に芳香族基又は複素環基が好ましい。5〜8員環は置換されていてもよいし、飽和環であっても不飽和結合を有していてもよい。好ましい非金属原子としては、窒素原子、酸素原子、イオウ原子又は炭素原子が挙げられる。
そのような環構造の具体例としては、例えば、ベンゼン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、シクロヘキセン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、オキサン環、スルホラン環、又はチアン環等が挙げられ、これらの環が更に置換基を有する場合、該置換基としては、前記式(i)の置換基R〜Rで例示した基が挙げられる。
【0177】
なお、式(iii)で表される化合物の好ましい構造については、特開2001−335714号公報に記載されている。
【0178】
前記式(ii)で表される染料のうち、マゼンタ染料としては、下記式(iv)で表される染料が特に好ましく用いられる。
【0179】
【化38】

【0180】
上記式(iv)において、Gは、水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、エステル基、アミノ基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、ウレイド基、ウレタン基、アシル基、アミド基、又はスルホンアミド基を表す。
【0181】
式(iv)において、R、R、A、B、及びBは、前記式(ii)におけるR、R、A、B、及びBと同義であり、それらの好ましい範囲も同じである。
【0182】
式(iv)において、Lは、脂肪族基、芳香族基、複素環基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、エステル基、アミノ基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、ウレイド基、ウレタン基、アシル基、アミド基、及びスルホンアミド基の少なくとも1つで置換されていてもよい、5員又は6員の含窒素複素環を形成する原子群を表し、この含窒素複素環は更に別の環と縮合環を形成していてもよい。
【0183】
式(iv)で表される化合物において、Aは−NRが好ましく、Lは5員の含窒素複素環を形成するのが好ましく、5員の含窒素複素環の例には、イミダゾール環、トリアゾール環、及びテロラゾール環が含まれる。
【0184】
以下に、前記式(i)又は前記式(ii)で表される染料のうち、マゼンタ染料の例示化合物(M−0〜6、a−21〜25)を示すが、これらは、本発明を詳しく説明するためのものであって、これらにより本発明は限定されるものではない。
【0185】
【化39】

【0186】
【化40】

【0187】
【表1】

【0188】
その他、本発明に用いることができる着色剤としては、例えば、特開2001−240763号公報、同2001−181549号公報、特開2001−335714号公報に記載されているが、これらに限定されるものではない。
【0189】
前記式(iii)で表される化合物は、例えば、特開2001−335714号公報、及び特開昭55−161856号公報に記載された方法を参考にして合成することができる。
また、前記式(iv)で表される化合物は、例えば、特開平4−126772号、特公平7−94180号等の各公報、及び特開2001−240763号公報に記載された方法を参考にして合成することができる。
【0190】
前記式(ii)で表される染料のうち、シアン染料としては、下記式(v)で表されるピロロトリアゾールアゾメチン染料が特に好ましく用いることができる。
【0191】
【化41】

【0192】
上記式(v)において、A、R、R、B及びBは、前記式(ii)におけるA、R、R、B及びBと同義であり、それらの好ましい範囲も同じである。
【0193】
式(v)において、Z及びZは、それぞれ独立に、前記式(iv)におけるGと同義である。また、ZとZは互いに結合して、環構造を形成してもよい。
がハメット置換基定数σp値0.30以上の電子求引性基であるものは、吸収がシャープであり、より好ましい。更に、Zはハメット置換基定数σp値0.45以上の電子求引性基であるのがより好ましく、ハメット置換基定数σp値0.60以上の電子求引性基が最も好ましい。そして、Z及びZのハメット置換基定数σp値の和が0.70以上のものはシアン色として優れた色相を呈し、更に好ましい。
【0194】
式(v)において、Mは前記式(v)中の5員環に縮合した1,2,4−トリアゾール環を形成する原子団であって、5員環との縮合部の2つの原子B及びBは、いずれか一方が窒素原子で、他方が炭素原子である。
【0195】
なお、前記式(v)で表される化合物は、シアン染料として用いるのが好ましいが、置換基の変更でマゼンタ染料として用いることもできる。
【0196】
ここで、本明細書中で用いられるハメットの置換基定数σp値について説明する。ハメット則はベンゼン誘導体の反応又は平衡に及ぼす置換基の影響を定量的に論ずるために1935年にL.P.Hammettにより提唱された経験則であるが、これは今日広く妥当性が認められている。ハメット則に求められた置換基定数にはσp値とσm値があり、これらの値は多くの一般的な成書に見出すことができるが、例えば、J.A.Dean編、「Lange's Handbook of Chemistry」第12版、1979年(Mc Graw−Hill)や「化学の領域」増刊、122号、96〜103頁、1979年(南光堂)に詳しい。尚、本発明において各置換基をハメットの置換基定数σpにより限定したり、説明したりするが、これは上記の成書中に見出せる、文献既知の値がある置換基にのみ限定されるという意味ではなく、その値が文献未知であってもハメット則に基づいて測定した場合にその範囲内に包まれるであろう置換基をも含むことはいうまでもない。また、前記式(i)〜(v)の中には、ベンゼン誘導体ではないものも含まれるが、置換基の電子効果を示す尺度として、置換位置に関係なくσp値を使用する。本発明において、σp値をこのような意味で使用する。
【0197】
ハメット置換基定数σp値が0.60以上の電子求引性基としては、シアノ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基(例えば、メタンスルホニル基)、アリールスルホニル基(例えば、ベンゼンスルホニル基)を例として挙げることができる。
ハメットσp値が0.45以上の電子求引性基としては、上記に加え、アシル基(例えば、アセチル基)、アルコキシカルボニル基(例えば、ドデシルオキシカルボニル基)、アリールオキシカルボニル基(例えば、m−クロロフェノキシカルボニル基)、アルキルスルフィニル基(例えば、n−プロピルスルフィニル基)、アリールスルフィニル基(例えば、フェニルスルフィニル基)、スルファモイル基(例えば、N−エチルスルファモイル基、N,N−ジメチルスルファモイル基)、ハロゲン化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)を挙げることができる。
【0198】
ハメット置換基定数σp値が0.30以上の電子求引性基としては、上記に加え、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ基)、カルバモイル基(例えば、N−エチルカルバモイル基、N,N−ジブチルカルバモイル基)、ハロゲン化アルコキシ基(例えば、トリフルオロメチルオキシ基)、ハロゲン化アリールオキシ基(例えば、ペンタフルオロフェニルオキシ基)、スルホニルオキシ基(例えば、メチルスルホニルオキシ基)、ハロゲン化アルキルチオ基(例えば、ジフルオロメチルチオ基)、2つ以上のσp値が0.15以上の電子求引性基で置換されたアリール基(例えば、2,4−ジニトロフェニル基、ペンタクロロフェニル基)、及び複素環基(例えば、2−ベンゾオキサゾリル基、2−ベンゾチアゾリル基、1−フェニル−2−ベンズイミダゾリル基)を挙げることができる。
σp値が0.20以上の電子求引性基の具体例としては、上記に加え、ハロゲン原子などが挙げられる。
【0199】
また、本発明において、下記式(A−I)で表される油溶性染料を好ましく用いることができる。
【0200】
【化42】

【0201】
上記式(A−I)中、X、X、X及びXは、それぞれ独立に、−SO−Z、−SO−Z、−SONR、−CONR、−CO及びスルホ基から選択される基を表す。ここで、Zは置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のヘテロ環基を表す。R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のヘテロ環基を表す。ただしR、Rの両方が水素原子であることはない。Mは、水素原子、金属元素、金属酸化物、金属水酸化物又は金属ハロゲン化物を表す。Y、Y、Y、及びYは、それぞれ独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。a1〜a4、b1〜b4は、X〜X、Y〜Yの数を表し、それぞれ独立に、0〜4の整数である。ただし、a1〜a4の総和は2以上である。
【0202】
前記式(A−I)で表される油溶性染料のうち、下記式(A−II)で表される油溶性染料が特に好ましく使用できる。
【0203】
【化43】

【0204】
上記式(A−II)中、X11〜X14、Y11〜Y18、及びMは、式(A−I)の中のX〜X、Y〜Y、及びMとそれぞれ同義である。a11〜a14は、それぞれ独立に、1又は2の整数を表す。
【0205】
前記式(A−II)の具体例として、例示化合物(AII−17)を示すが、これは、本発明を詳しく説明するためのものであって、これらにより本発明は限定されるものではない。
【0206】
【化44】

【0207】
本発明では、酸化電位が1.0V(SCE)よりも貴である油溶性染料を用いることが好ましい。酸化電位は貴であるほど好ましく、酸化電位が1.1V(SCE)よりも貴であるものがより好ましく、1.2V(SCE)より貴であるものが最も好ましい。
【0208】
酸化電位の値(Eox)は当業者が容易に測定することができる。この方法に関しては、例えばP. Delahay著“New Instrumental Methods in Electrochemistry”(1954年、Interscience Publishers社刊)やA. J. Bard他著“Electrochemical Methods”(1980年、John Wiley & Sons社刊)、藤嶋昭他著“電気化学測定法”(1984年、技報堂出版社刊)に記載されている。
【0209】
具体的に酸化電位は、過塩素酸ナトリウムや過塩素酸テトラプロピルアンモニウムといった支持電解質を含むジメチルホルムアミドやアセトニトリルのような溶媒中に、被験試料を1×10−4〜1×10−6モル/リットル溶解して、サイクリックボルタンメトリーや直流ポーラログラフィー装置により、作用極として炭素(GC)を、対極として回転白金電極を用いて酸化側(貴側)に掃引したときの酸化波を直線で近似して、この直線と残余電流・電位直線との交点と、直線と飽和電流直線との交点(又はピーク電位値を通る縦軸に平行な直線との交点)と、で作られる線分の中間電位値をSCE(飽和カロメル電極)に対する値として測定する。この値は、液間電位差や試料溶液の液抵抗などの影響で、数10ミルボルト程度偏位することがあるが、標準試料(例えば、ハイドロキノン)を入れて電位の再現性を保証することができる。また、用いる支持電解質や溶媒は、被験試料の酸化電位や溶解性により適当なものを選ぶことができる。用いることができる支持電解質や溶媒については藤嶋昭他著“電気化学測定法”(1984年、技報堂出版社刊)101〜118ページに記載がある。
なお、上記の測定溶媒と試料の濃度範囲では、非会合状態の酸化電位が測定される。
【0210】
Eoxの値は試料から電極への電子の移りやすさを表し、その値が大きい(酸化電位が貴である)ほど試料から電極への電子の移りにくい、言い換えれば、酸化されにくいことを表す。
酸化電位が低い染料を使用すると、染料による重合阻害が大きく、硬化性が低下する。酸化電位が貴である染料を使用した場合には、重合阻害がほとんど無い。
【0211】
本発明に用いることができる着色剤は、組成物に添加された後、適度に、当該組成物内で分散することが好ましい。着色剤の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等の各分散装置を用いることができる。
また、着色剤の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。分散剤としては、その種類に特に制限はないが、好ましくは高分子分散剤を用いることであり、高分子分散剤としては、例えば、Zeneca社のSolsperseシリーズが挙げられる。また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。本発明において、これらの分散剤及び分散助剤は、着色剤100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。
【0212】
着色剤は、本発明の光硬化性組成物に直接添加してもよいが、分散性向上のため、あらかじめ溶剤、又は本発明に使用する重合性化合物のような分散媒体に添加してもよい。本発明において、溶剤が硬化画像に残留する場合の耐溶剤性の劣化並びに残留する溶剤のVOC(Volatile Organic Compound:揮発性有機化合物)の問題を避けるためにも、着色剤は、重合性化合物に添加することが好ましい。更に使用する重合性化合物としては、最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。
【0213】
本発明において、着色剤粒子の平均粒径は、好ましくは0.005〜0.5μm、より好ましくは0.01〜0.45μm、更に好ましくは0.015〜0.3μmである。また、着色剤の最大粒径は、好ましくは0.3〜10μm、より好ましくは0.3〜3μmである。このような最大粒径となるよう、着色剤、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を設定することが好ましい。この粒径管理によって、本発明の光硬化性組成物をインクジェット記録用のインク組成物に適用した際、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性、及び硬化感度を維持することができるので好ましい。
【0214】
これらの着色剤は光硬化性組成物中、固形分換算で1質量%〜30質量%添加されることが好ましく、2質量%〜25質量%がより好ましい。
【0215】
本発明の光硬化性組成物には、前記の各成分に加え、本発明の効果を損なわない限りにおいて、物性向上などの目的で、他の成分を併用することができる。
以下、これら任意の成分について以下に説明する。
【0216】
本発明の光硬化性組成物は、前述の着色剤を用いた場合の遮光効果による感度低下を防ぐ手段として、前述のようなカチオン重合性化合物とオニウム塩との組み合わせに加え、ラジカル重合性化合物とラジカル重合開始剤との組み合わせを併用した、ラジカル・カチオンのハイブリッド型の組成物としてもよい。
【0217】
<ラジカル重合性化合物>
本発明の光硬化性組成物は、ラジカル重合性化合物を含有することもできる。
ラジカル重合性化合物とは、ラジカル重合開始剤の存在下、活性放射線の照射により高分子化又は架橋反応するラジカル重合性の有機化合物であり、好ましくは1分子中に少なくとも1個以上のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物である。
ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、特開平10−863号、特開平9−80675号等の各公報に記載されている光重合性組成物に用いる化合物が知られている。
【0218】
ラジカル重合性化合物としては、例えば、アクリレート化合物、メタクリレート化合物、アリルウレタン化合物、不飽和ポリエステル化合物、スチレン系化合物等が好ましく挙げられる。
これらのラジカル重合性化合物の中でも、(メタ)アクリル基を有する化合物は、合成、入手が容易で、かつ取り扱いも容易であるため好ましい。具体的には、例えば、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、アルコール類の(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。
なお、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸、メタクリル酸、又は、その混合物であることを表し、(メタ)アクリレートは、アクリレート、メタクリレート、又は、その混合物であることを表す。
【0219】
ここで、エポキシ(メタ)アクリレートとは、例えば、従来公知の芳香族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などと、(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレートである。
これらのエポキシアクリレートのうち、特に好ましいものは、芳香族エポキシ樹脂のアクリレートであり、少なくとも1個の芳香核を有する多価フェノール、又はそのアルキレンオキサイド付加体のポリグリシジルエーテルを、(メタ)アクリル酸と反応させて得られる(メタ)アクリレートである。例えば、ビスフェノールA、又はそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロロヒドリンとの反応によって得られるグリシジルエーテルを、(メタ)アクリル酸と反応させて得られる(メタ)アクリレート、エポキシノボラック樹脂と(メタ)アクリル酸を反応して得られる(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0220】
ウレタン(メタ)アクリレートとして好ましいものは、1種又は2種以上の水酸基含有ポリエステルや水酸基含有ポリエーテルに水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルと、イソシアネート類と、を反応させて得られる(メタ)アクリレートや、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルと、イソシアネート類と、を反応させて得られる(メタ)アクリレート等である。
【0221】
ここで、ウレタン(メタ)アクリレートを得るために用いられる水酸基含有ポリエステルとして好ましいものは、1種又は2種以上の多価アルコールと、1種又は2種以上の多塩基酸と、の反応によって得られる水酸基含有ポリエステルである。
ここで、多価アルコールとしては、例えば、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。また、多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、テレフタル酸、無水フタル酸、トリメリット酸などが挙げられる。
【0222】
ウレタン(メタ)アクリレートを得るために用いられる水酸基含有ポリエーテルとして好ましいものは、多価アルコールに1種又は2種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られる水酸基含有ポリエーテルである。
ここで、多価アルコールとしては、前述した化合物と同様のものが例示できる。また、アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドが挙げられる。
【0223】
ウレタン(メタ)アクリレートを得るために用いられる水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとして好ましいものは、多価アルコールと(メタ)アクリル酸のエステル化反応によって得られる水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルである。
ここで、多価アルコールとしては、前述した化合物と同様のものが例示できる。
【0224】
この水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルのうち、2価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化反応によって得られる水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルが特に好ましく、具体手には、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0225】
ウレタン(メタ)アクリレートを得るために用いられるイソシアネート類としては、分子中に少なくとも1個以上のイソシアネート基を持つ化合物が好ましく、トリレンジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの2価のイソシアネート化合物が特に好ましい。
【0226】
ポリエステル(メタ)アクリレートとして好ましいものは、水酸基含有ポリエステルと、(メタ)アクリル酸と、を反応させて得られるポリエステル(メタ)アクリレートである。
ポリエステル(メタ)アクリレートを得るために用いられる水酸基含有ポリエステルとして好ましいものは、1種又は2種以上の多価アルコールと、1種又は2種以上の1塩基酸、多塩基酸とのエステル化反応によって得られる水酸基含有ポリエステルである。
ここで、多価アルコールとしては、前述した化合物と同様のものが例示できる。また、1塩基酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、酪酸、安息香酸が挙げられる。更に、多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、テレフタル酸、無水フタル酸、トリメリット酸が挙げられる。
【0227】
ポリエーテル(メタ)アクリレートとして好ましいものは、水酸基含有ポリエーテルと、メタ(アクリル)酸と、を反応させて得られるポリエーテル(メタ)アクリレートである。
ポリエーテル(メタ)アクリレートを得るために用いられる水酸基含有ポリエーテルとして好ましいものは、多価アルコールに1種又は2種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られる水酸基含有ポリエーテルである。
ここで、多価アルコールとしては、前述した化合物と同様のものが例示できる。また、アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドが挙げられる。
【0228】
アルコール類の(メタ)アクリル酸エステルとして好ましいものは、分子中に少なくとも1個の水酸基を持つ芳香族又は脂肪族アルコール、及びそのアルキレンオキサイド付加体と、(メタ)アクリル酸と、を反応させて得られる(メタ)アクリレートである。
具体的には、例えば、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0229】
これらのラジカル重合性化合物は、1種或いは2種以上を所望の性能に応じて配合して使用することができる。
また、ラジカル重合性化合物100質量部のうち50質量部以上が、分子中に(メタ)アクリル基を有する化合物であることが好ましい。
【0230】
本発明の光硬化性組成物中のラジカル重合性化合物の含有量は、全固形分に対し、5質量%〜50質量%の範囲が好ましく、10質量%〜30質量%の範囲がより好ましい。
【0231】
<ラジカル重合開始剤>
本発明の光硬化性組成物は、ラジカル重合開始剤を含有することもできる。
また、本発明の光硬化性組成物において、ラジカル重合性化合物を用いる場合は、ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。
【0232】
ラジカル重合開始剤は、エネルギー照射によってラジカル重合を開始させることが可能な化合物であり、本発明に好ましく用いることができるラジカル重合開始剤としては、(a)芳香族ケトン類、(b)有機過酸化物、(c)チオ化合物、(d)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(e)ケトオキシムエステル化合物、(f)ボレート化合物、(g)アジニウム化合物、(h)メタロセン化合物、(i)活性エステル化合物、(j)炭素ハロゲン結合を有する化合物、並びに(k)アルキルアミン化合物等が挙げられる。これらのラジカル重合開始剤は、上記(a)〜(k)の化合物を単独若しくは組み合わせて使用してもよい。
【0233】
以上のようなラジカル重合開始剤は、ラジカル重合性化合物に対して、好ましくは0.05質量%〜20質量%、より好ましくは0.1質量%〜10質量%配合される。上記範囲であると、組成物が十分に硬化でき、十分な強度を有する硬化物が得られるため好ましい。
【0234】
<水酸基含有有機化合物>
本発明の光硬化性組成物には、必須ではないが必要に応じて1分子中に2個以上の水酸基を有する有機化合物(以下、水酸基含有有機化合物と称する。)を配合することができる。
本発明の光硬化性組成物には、例えば、多価アルコール、水酸基含有ポリエーテル、水酸基含有ポリエステル、多価フェノールなどの1分子中に2個以上の水酸基を有する有機化合物(水酸基含有有機化合物)を配合することによって、硬化塗膜の機械強度を高めることができる。
【0235】
水酸基含有有機化合物の一つである多価アルコールの例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスルトール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどが挙げられる。
【0236】
水酸基含有有機化合物の一つである水酸基含有ポリエーテルとは、1種若しくは2種以上の多価アルコール又は多価フェノールに、1種若しくは2種以上のアルキレンオキサイドを付加して得られる化合物である。
これに用いられる多価アルコールの例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスルトール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどが挙げられる。また、多価フェノールの例としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂などが挙げられる。更に、アルキレンオキサイドの例としては、ブチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド等が挙げられる。
【0237】
水酸基含有有機化合物の一つである水酸基含有ポリエステルとは、1種又は2種以上の多価アルコールや多価フェノールと、1種又は2種以上の1塩基酸や多塩基酸と、のエステル化反応によって得られる水酸基含有ポリエステル、及び1種又は2種以上の多価アルコールや多価フェノールと、1種又は2種以上のラクトン類と、のエステル化反応によって得られる水酸基含有ポリエステルである。
これに用いられる多価アルコールや多価フェノールの例としては前述のものと同様のものが挙げられる。また、1塩基酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、酪酸、安息香酸などが挙げられる。更に、多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、テレフタル酸、トリメリット酸などが挙げられる。加えて、ラクトン類としては、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンなどが挙げられる。
【0238】
水酸基含有有機化合物の一つである多価フェノールとは、芳香環に直接結合した水酸基を1分子中に2個以上含有する化合物であり、前述の水酸基含有ポリエーテルを得る際に用いられるものと同様のものが挙げられる。
【0239】
<その他の添加剤>
本発明の光硬化性組成物には、必要に応じて、前述の成分以外の添加剤を用いることができる。
その他の添加剤としては、例えば、重合禁止剤、塩基性化合物、フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤、溶剤等が挙げられる。
【0240】
〔重合禁止剤〕
本発明の光硬化性組成物において、重合禁止剤は、保存性を高める観点から添加することが好ましい。
重合禁止剤は、本発明の光硬化性組成物全量に対し、200ppm〜20,000ppm添加することが好ましい。
重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ベンゾキノン、p−メトキシフェノール、TEMPO、TEMPOL、クペロンAl等が挙げられる。
また、本発明の光硬化性組成物をインクジェト記録用のインク組成物として使用する場合には、40〜80℃の範囲で加熱、低粘度化して吐出することが好ましく、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも、重合禁止剤を添加することが好ましい。
【0241】
〔塩基性化合物〕
本発明の光硬化性組成物は、露光から加熱までの経時による性能変化を低減するために、塩基性化合物を含有することが好ましい。
塩基性化合物は、光硬化性組成物の保存安定性を向上させる観点から添加することが好ましい。本発明に用いることができる塩基性化合物としては、公知の塩基性化合物を用いることができ、例えば、無機塩等の塩基性無機化合物や、アミン類等の塩基性有機化合物を好ましく用いることができる。
【0242】
塩基性化合物の好ましい構造としては、下記式(A’)〜(E’)で示される構造を有する化合物、又は該構造を含む化合物を挙げることができる。
【0243】
【化45】

【0244】
式(A’)中、R250、R251、及びR252は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル、炭素数3〜20のシクロアルキル基、又は炭素数6〜20のアリール基であり、ここで、R250とR251は互いに結合して環を形成してもよい。これらは置換基を有していてもよく、置換基を有するアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1〜20のアミノアルキル基、炭素数3〜20のアミノシクロアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基、炭素数3〜20のヒドロキシシクロアルキル基が好ましい。また、これらは、アルキル鎖中に、酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含んでもよい。
【0245】
式(E’)中、R253、R254、R255、及びR256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数3〜6のシクロアルキル基を示す。
【0246】
塩基性化合物の好ましい化合物としては、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、ピペリジンを挙げることができ、これらは置換基を有していてもよい。
【0247】
塩基性化合物の更に好ましい化合物として、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造、又はピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体等を挙げることができる。
【0248】
イミダゾール構造を有する化合物としては、イミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール等が挙げられる。
ジアザビシクロ構造を有する化合物としては、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エンなどが挙げられる。
オニウムヒドロキシド構造を有する化合物としては、トリアリールスルホニウムヒドロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロキシド、2−オキソアルキル基を有するスルホニウムヒドロキシド、具体的には、トリフェニルスルホニウムヒドロキシド、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、2−オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシドなどが挙げられる。
オニウムカルボキシレート構造を有する化合物としては、オニウムヒドロキシド構造を有する化合物のアニオン部がカルボキシレートになったものであり、例えば、アセテート、アダマンタン−1−カルボキシレート、パーフロロアルキルカルボキシレート等が挙げられる。
【0249】
トリアルキルアミン構造を有する化合物としては、トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン等を挙げることができる。
アニリン構造を有する化合物としては、2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン等を挙げることができる。
水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン等を挙げることができる。
水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体としては、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アニリン等を挙げることができる。
【0250】
これらの塩基性化合物は、単独で或いは2種以上で用いられる。
塩基性化合物の使用量は、本発明の光硬化性組成物の固形分を基準として、通常0.001質量%〜10質量%、好ましくは0.01質量%〜5質量%である。十分な添加効果を得る上で0.001質量%以上が好ましく、感度や安定性の点で10質量%以下が好ましい。
【0251】
〔フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤〕
本発明の光硬化性組成物は、更に、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、或いは2種以上を含有することが好ましい。
本発明の光硬化性組成物がフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤を含有することにより、良好な感度が得られ、また、硬化物の解像度で、更に硬化物の固体表面への密着性が向上する。
【0252】
フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えば、特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。
【0253】
使用できる市販の界面活性剤として、例えば、エフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。また、ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
【0254】
また、界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)若しくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることができる。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することができる。
【0255】
フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布していても、ブロック共重合していてもよい。
また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。更に、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。
【0256】
例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF−178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。更に、C13基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C13基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C17基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C17基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体などを挙げることができる。
【0257】
フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤の使用量は、本発明の光硬化性組成物の全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.0001質量%〜5質量%、より好ましくは0.001質量%〜3質量%である。
【0258】
〔溶剤〕
本発明の光硬化性組成物には、溶剤として、有機溶剤、水が使用できる。特に、有機溶剤は、硬化物の固体表面(例えば、紙などの被記録媒体)との密着性を改良するために添加され得る。
【0259】
〔その他の成分〕
この他に、必要に応じて、公知の化合物を本発明の光硬化性組成物に添加することができる。
例えば、膜物性を調整するために、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類等を適宜選択して添加することができる。また、ポリオレフィンやPET等の被記録媒体等の固体表面への密着性を改善するために、重合を阻害しないタッキファイヤーを含有させることも好ましい。具体的には、特開2001−49200号公報の5〜6頁に記載されている高分子量の粘着性ポリマー(例えば、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜20のアルキル基を有するアルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数3〜14の脂環族アルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数6〜14の芳香族アルコールとのエステルからなる共重合物)や、重合性不飽和結合を有する低分子量粘着付与性樹脂などが挙げられる。
また、本発明の効果を阻害しない範囲で、所望により、熱可塑性高分子化合物、充填剤、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、難燃剤、酸化防止剤、安定剤等の各種樹脂添加物等を通常の使用の範囲で添加用することができる。
【0260】
本発明の光硬化性組成物は、放射線硬化型のインク組成物の他、3 次元光造形、ホログラフィー、平版印刷版、カラープルーフ、フォトレジスト及びカラーフィルターといった画像形成材料や、塗料、接着剤等の光硬化樹脂材料用途等に用いることができる。
中でも白色度が重要となる紫外線硬化型ホワイトコート用塗料、特に缶外面用ホワイトコート塗料用途において、チオキサントン代替増感剤として好適に使用できる。
【0261】
〔インク組成物〕
本発明のインク組成物は、前述の本発明の光硬化性組成物を含むことを特徴とする。
即ち、本発明のインク組成物は(A)カチオン重合性化合物と、(B)前記一般式(I)で表される増感色素(特定増感色素)と、(C)オニウム塩と、を含有し、必要に応じて、着色剤、ラジカル重合性化合物、ラジカル重合開始剤等を含有するものである。
これらの成分は、本発明のインク組成物全体の全質量に対して、特定増感色素が、好ましくは0.1質量%〜20質量%、より好ましくは0.3質量%〜10質量%、カチオン重合性化合物が好ましくは10質量%〜95質量%、より好ましくは30質量%〜93質量%、更に好ましくは50質量%〜90質量%、また、着色剤を用いる場合、着色剤が好ましくは1質量%〜20質量%、より好ましくは2質量%〜10質量%であって、各成分の合計が100質量%となるように含有することが適当である。
【0262】
本発明のインク組成物に用いられる特定増感色素は、一般的に使用されるチオキサントン系化合物、アントラセン化合物よりも溶解性が高く、結晶性が低いため、インク組成物の溶液としての安定性に優れ、且つ、これを含有するインク組成物をインクジェット記録用として用いた場合、優れた吐出安定性が得られるものと考えられる。
【0263】
[インク組成物の性質]
本発明のインク組成物の好ましい物性について説明する。
本発明のインク組成物は、インクジェット記録用として用いる場合には、吐出性を考慮し、吐出時の温度(例えば、25℃〜80℃、好ましくは25℃〜50℃)において、粘度が、好ましくは7mPa・s〜30mPa・sであり、より好ましくは7mPa・s〜20mPa・sである。例えば、本発明のインク組成物の室温(25℃〜30℃)での粘度は、好ましくは35mPa・s〜500mPa・s、より好ましくは35mPa・s〜200mPa・sである。
【0264】
本発明のインク組成物は、粘度が上記範囲になるように適宜組成比を調整することが好ましい。室温での粘度を高く設定することにより、多孔質な被記録媒体を用いた場合でも、被記録媒体中へのインク浸透を回避し、未硬化モノマーの低減、臭気低減が可能となる。更にインク液滴着弾時のインクの滲みを抑えることができ、その結果として画質が改善されるため、好ましい。
【0265】
本発明のインク組成物の表面張力は、好ましくは20mN/m〜30mN/m、より好ましくは23mN/m〜28mN/mである。ポリオレフィン、PET、コート紙、非コート紙など様々な被記録媒体へ記録する場合、滲み及び浸透の観点から、20mN/m以上が好ましく、濡れ性の点はで30mN/m以下が好ましい。
【0266】
〔インクジェット記録方法〕
本発明のインクジェット記録方法、及び該インクジェット記録方法に適用しうるインクジェット記録装置について、以下説明する。
【0267】
本発明のインクジェット記録方法は、(a)被記録媒体上に、本発明のインク組成物を吐出する工程、及び、(b)吐出されたインク組成物に活性放射線を照射して、該インク組成物を硬化する工程、を含むことを特徴とする。
本発明のインクジェット記録方法は、上記(a)及び(b)工程を含むことにより、被記録媒体上において硬化したインク組成物により画像が形成される。
ここで、(b)工程での活性放射線のピーク波長は、200nm〜600nmであることが好ましく、300nm〜450nmであることがより好ましく、350nm〜420nmであることがより好ましい。また、活性放射線の出力は、2,000mJ/cm以下であることが好ましく、より好ましくは10mJ/cm〜2,000mJ/cmであり、さらに好ましくは20mJ/cm〜1,000mJ/cmであり、特に好ましくは50mJ/cm〜800mJ/cmである。
【0268】
本発明のインクジェット記録方法における(a)工程には、以下に詳述するインクジェット記録装置が用いることができる。
【0269】
−インクジェット記録装置−
本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置としては、特に制限はなく、目的とする解像度を達成しうる公知のインクジェット記録装置を任意に選択して使用することができる。即ち、市販品を含む公知のインクジェット記録装置であれば、いずれも、本発明のインクジェット記録方法の(a)工程における被記録媒体へのインクの吐出を実施することができる。
【0270】
本発明で用いることのできるインクジェット記録装置としては、例えば、インク供給系、温度センサー、活性放射線源を含む装置が挙げられる。
インク供給系は、例えば、本発明のインク組成物を含む元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドからなる。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、1pl〜100pl、好ましくは、8pl〜30plのマルチサイズドットを、例えば、320×320dpi〜4,000×4,000dpi、好ましくは、400×400dpi〜1,600×1,600dpi、より好ましくは、720×720dpiの解像度で吐出できるよう駆動することができる。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
【0271】
本発明のインク組成物のような放射線硬化型インクは、吐出されるインクを一定温度にすることが望ましいことから、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までは、断熱及び加温を行うことができる。温度コントロールの方法としては、特に制約はないが、例えば、温度センサーを各配管部位に複数設け、インク流量、環境温度に応じた加熱制御をすることが好ましい。温度センサーは、インク供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近に設けることができる。また、加熱するヘッドユニットは、装置本体を外気からの温度の影響を受けないよう、熱的に遮断若しくは断熱されていることが好ましい。加熱に要するプリンター立上げ時間を短縮するため、或いは熱エネルギーのロスを低減するために、他部位との断熱を行うとともに、加熱ユニット全体の熱容量を小さくすることが好ましい。
【0272】
次に、(b)吐出されたインク組成物に活性放射線を照射して、該インク組成物を硬化する工程について説明する。
被記録媒体上に吐出されたインク組成物は、活性放射線を照射することによって硬化する。
活性放射線には、水銀ランプやガス・固体レーザー等が主に利用されており、紫外線光硬化型インクジェット記録方法には、水銀ランプ、メタルハライドランプが広く知られている。しかしながら、現在環境保護の観点から水銀フリー化が強く望まれており、GaN系半導体紫外発光デバイスへの置き換えは産業的、環境的にも非常に有用である。更にLED(UV−LED),LD(UV−LD)は小型、高寿命、高効率、低コストであり、光硬化型インクジェット記録用の光源として期待されている。
【0273】
また、発光ダイオード(LED)及びレーザーダイオード(LD)を活性放射線源として用いることが可能である。特に、紫外線源を要する場合、紫外LED及び紫外LDを使用することができる。例えば、日亜化学(株)は、主放出スペクトルが365nmと420nmとの間の波長を有する紫色LEDを上市している。更に一層短い波長が必要とされる場合、米国特許番号第6,084,250号明細書は、300nmと370nmとの間に中心付けされた活性放射線を放出し得るLEDを開示している。また、他の紫外LEDも、入手可能であり、異なる紫外線帯域の放射を照射することができる。本発明で特に好ましい活性放射線源は、UV−LEDであり、特に好ましくは、340nm〜370nmにピーク波長を有するUV−LEDである。
また、LEDの被記録媒体上での最高照度は10mW/cm〜2,000mW/cmであることが好ましく、20mW/cm〜1,000mW/cmであることがより好ましく、特に好ましくは50mW/cm〜800mW/cmである。
【0274】
本発明においては、(b)工程での活性放射線は、発光ピーク波長が340nm〜370nmの範囲にあり、かつ、被記録媒体表面での最高照度が10〜2,000mW/cmとなる紫外線を発生する発光ダイオード(UV−LED)により照射される紫外線であることが好ましい。
【0275】
本発明のインク組成物は、このような活性放射線に、例えば、0.01〜120秒、好ましくは、0.1〜90秒照射されることが適当である。
活性放射線の照射条件並びに基本的な照射方法は、特開昭60−132767号公報に開示されている。具体的には、インクの吐出装置を含むヘッドユニットの両側に光源を設け、いわゆるシャトル方式でヘッドユニットと光源を走査することによって行われる。活性放射線の照射は、インク着弾後、一定時間(例えば、0.01〜0.5秒、好ましくは、0.01〜0.3秒、より好ましくは、0.01〜0.15秒)をおいて行われることになる。このようにインク着弾から照射までの時間を極短時間に制御することにより、被記録媒体に着弾したインクが硬化前に滲むことを防止するこが可能となる。また、多孔質な被記録媒体に対しても光源の届かない深部までインクが浸透する前に露光することができるため、未反応モノマーの残留を抑えられ、その結果として臭気を低減することができる。
【0276】
更に、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させてもよい。WO99/54415号パンフレットでは、照射方法として、光ファイバーを用いた方法やコリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へUV光を照射する方法が開示されており、このような硬化方法もまた、本発明のインクジェット記録方法に適用することができる。
【0277】
上述したようなインクジェット記録方法を採用することにより、表面の濡れ性が異なる様々な被記録媒体に対しても、着弾したインクのドット径を一定に保つことができ、画質が向上する。なお、カラー画像を得るためには、明度の低い色から順に重ねていくことが好ましい。明度の低いインクから順に重ねることにより、下部のインクまで照射線が到達しやすくなり、良好な硬化感度、残留モノマーの低減、臭気の低減、接着性の向上が期待できる。また、照射は、全色を吐出してまとめて露光することが可能だが、1色毎に露光するほうが、硬化促進の観点で好ましい。
【0278】
このようにして、本発明のインク組成物により、活性放射線の照射により高感度で硬化することで、被記録媒体表面に高精細で、高強度の画像を形成することができる。また、被記録媒体との接着性に優れた画像を形成することができる。
更に、本発明のインク組成物は、保存安定性が高く、これをインクジェット装置に適用した際に、インクジェットヘッド等の周辺で含有成分の析出等が生じることがなく、吐出安定性に優れたインク組成物であることから、安定した画像形成を行うことができる。
【実施例】
【0279】
以下実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例における形態に限定されるものではない。なお、以下の実施例は各色のUVインクジェット記録用のインクに係るものである。また、以下の説明においては、特に断りのない限り、「部」はすべて「質量部」を意味する。
【0280】
《顔料分散物の調製》
まず、下記に記載の方法に従って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、及び白の各顔料分散物1を調製した。
なお、分散条件は、各顔料粒子の平均粒径が0.2μm〜0.3μmの範囲となるように、公知の分散装置を用いて、分散条件を適宜調整して行い、次いで加熱下でフィルター濾過を行って各顔料分散物1を調製した。
【0281】
(イエロー顔料分散物1)
・C.I.ピグメントイエロー13 20質量部
・高分子分散剤(Zeneca社製 Solsperseシリーズ) 20質量部
・OXT−221(東亞合成(株)製) 60質量部
【0282】
(マゼンタ顔料分散物1)
・C.I.ピグメントレッド57:1 20質量部
・高分子分散剤(Zeneca社製 Solsperseシリーズ) 20質量部
・OXT−221(東亞合成(株)製) 60質量部
【0283】
(シアン顔料分散物1)
・C.I.ピグメントブルー15:3 20質量部
・高分子分散剤(Zeneca社製 Solsperseシリーズ) 20質量部
・OXT−221(東亞合成(株)製) 60質量部
【0284】
(ブラック顔料分散物1)
・C.I.ピグメントブラック7 20質量部
・高分子分散剤(Zeneca社製 Solsperseシリーズ) 20質量部
・OXT−221(東亞合成(株)製) 60質量部
【0285】
(白色顔料分散物1)
・酸化チタン(平均粒径0.15μm、屈折率2.52) 25質量部
・中性高分子分散剤PB822(味の素ファインテクノ社製) 14質量部
・OXT−221(東亞合成(株)製) 60質量部
【0286】
〔実施例1〕
《インクの調製》
上述のようにして得られた各顔料分散物1を用い、下記の成分を混合して、各色のインク組成物を得た。
【0287】
(イエローインク1)
・イエロー顔料分散物1 5質量部
・オニウム塩:Irgacure250 6質量部
(下記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・特定増感色素:(I−14)、下記構造 3質量部
・カチオン重合性化合物;
モノマー:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキ
サンカルボキシレート 40質量部
(セロキサイド2021A:ダイセル・ユーシービー社製)
モノマー:3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサノナン 45質量部
(OXT−221:東亞合成(株)製)
・界面活性剤:BYK307(BYK Chemie社製) 1質量部
【0288】
【化46】

【0289】
(マゼンタインク1)
・マゼンタ顔料分散物1 5質量部
・オニウム塩:Irgacure250 6質量部
(上記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・特定増感色素:(I−14)、上記構造 3質量部
・カチオン重合性化合物;
モノマー:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキ
サンカルボキシレート 40質量部
(セロキサイド2021A:ダイセル・ユーシービー社製)
モノマー:3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサノナン 45質量部
(OXT−221:東亞合成(株)製)
・界面活性剤:BYK307(BYK Chemie社製) 1質量部
【0290】
(シアンインク1)
・シアン顔料分散物1 5質量部
・オニウム塩:Irgacure250 6質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・特定増感色素:(I−14)、前記構造 3質量部
・カチオン重合性化合物;
モノマー:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキ
サンカルボキシレート 40質量部
(セロキサイド2021A:ダイセル・ユーシービー社製)
モノマー:3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサノナン 45質量部
(OXT−221:東亞合成(株)製)
・界面活性剤:BYK307(BYK Chemie社製) 1質量部
【0291】
(ブラックインク1)
・ブラック顔料分散物1 5質量部
・オニウム塩:Irgacure250 6質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・特定増感色素:(I−14)、前記構造 3質量部
・カチオン重合性化合物;
モノマー:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキ
サンカルボキシレート 40質量部
(セロキサイド2021A:ダイセル・ユーシービー社製)
モノマー:3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサノナン 45質量部
(OXT−221:東亞合成(株)製)
・界面活性剤:BYK307(BYK Chemie社製) 1質量部
【0292】
(白インク1)
・白色顔料分散物1 5質量部
・オニウム塩:Irgacure250 6質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・特定増感色素:(I−14)、前記構造 3質量部
・カチオン重合性化合物;
モノマー:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキ
サンカルボキシレート 40質量部
(セロキサイド2021A:ダイセル・ユーシービー社製)
モノマー:3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサノナン 45質量部
(OXT−221:東亞合成(株)製)
・界面活性剤:BYK307(BYK Chemie社製) 1質量部
【0293】
以上の様にして調製した各色インク1を絶対ろ過精度2μmのフィルターにてろ過し、各色のインク1とした。
【0294】
《インクジェット画像記録》
次に、ピエゾ型インクジェットノズルを有する市販のインクジェット記録装置を用いて、被記録媒体への記録を行った。インク供給系は、元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドから成り、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までを断熱及び加温を行った。温度センサーは、インク供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近にそれぞれ設け、ノズル部分が常に70℃±2℃となるよう、温度制御を行った。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、8〜30plのマルチサイズドットを720×720dpiの解像度で射出できるよう駆動した。着弾後はUV光を露光面照度100mW/cm、に集光し、被記録媒体上にインク着弾した0.1秒後に照射が始まるよう露光系、主走査速度及び射出周波数を調整した。また、露光時間を可変とし、露光エネルギーを照射した。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
【0295】
上記調製した各色のインク1を用い、環境温度25℃にて、ブラック→シアン→マゼンタ→イエロー→白の順に射出後、IntegrationTechnology社製メタルハライドランプVzero085により紫外線を1色毎に照射した。触診で粘着性が無くなるように、完全に硬化するエネルギーとして、1色あたりのトータル露光エネルギーが一律50mJ/cmで露光した。
被記録媒体として、砂目立てしたアルミニウム支持体、印刷適性を持たせた表面処理済みの透明二軸延伸ポリプロピレンフィルム、軟質塩化ビニルシート、キャストコート紙、市販の再生紙を用い、これらの被記録媒体に各カラー画像を記録したところ、いずれもドットの滲みの無い高解像度の画像が得られた。更に、被記録媒体として上質紙を用いた場合であってもインクが裏周りすることなく、十分にインクが硬化し、未反応モノマーによる臭気が殆どしなかった。また、フィルムに記録したインクには十分な可とう性があり、折り曲げてもインクにクラックが入ることは無く、セロテープ(登録商標)剥離による密着性テストにおいても問題無かった。
【0296】
〔実施例2〜10、比較例1〜7〕
《インクの調製》
以下に記載の方法に従って、白インク2〜17を調製した。
【0297】
(実施例2:白インク2)
白インク2は、特定増感色素として、(I−14)の代わりに、下記構造の(I−17)を用いた以外は、白インク1と同様に調製した。
【0298】
【化47】

【0299】
(実施例3:白インク3)
白インク3は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、下記構造のヨードニウム塩Aを用いた以外は、白インク1と同様に調製した。
【0300】
【化48】

【0301】
(実施例4:白インク4)
白インク4は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、下記構造のPHOTOINITIATOR2074(RHODIA社製)を用いた以外は、白インク1と同様に調製した。
【0302】
【化49】

【0303】
(実施例5:白インク5)
白インク5は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、下記構造のスルホニウム塩Bを用いた以外は、白インク1と同様に調製した。
【0304】
【化50】

【0305】
(実施例6:白インク6)
白インク6は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、下記構造のホスホニウム塩Cを用いた以外は、白インク1と同様に調製した。
【0306】
【化51】

【0307】
(実施例7:白インク7)
白インク7は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、下記構造のピリジニウム塩Dを用いた以外は、白インク1と同様に調製した。
【0308】
【化52】

【0309】
(実施例8:白インク8)
白インク8は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、下記構造のチアゾリウム塩Eを用いた以外は、白インク1と同様に調製した。
【0310】
【化53】

【0311】
(実施例9:白インク9)
白インク9は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、下記構造のジアゾニウム塩Fを用いた以外は、白インク1と同様に調製した。
【0312】
【化54】

【0313】
(実施例10:白インク10)
白インク10は、前述のようにして得られた白顔料分散物1を用い、下記の成分を混合して調製した。
【0314】
(白インク10)
・白顔料分散物1 5質量部
・オニウム塩:Irgacure250 6質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・特定増感色素:I−14(前記構造) 3質量部
・カチオン重合性化合物;
モノマー:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキ
サンカルボキシレート 30質量部
(セロキサイド2021A:ダイセル・ユーシービー社製)
モノマー:3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサノナン 45質量部
(OXT−221:東亞合成(株)製)
・界面活性剤:BYK307(BYK Chemie社製) 1質量部
・ラジカル重合性化合物:1,6−ヘキサンジオールジアクリレート 10質量部
【0315】
(比較例1:白インク11)
白インク11は、前述のようにして得られた白顔料分散物1を用い、下記の成分を混合して調製した。
【0316】
(白インク10)
・白顔料分散物1 5質量部
・オニウム塩:Irgacure250 6質量部
(前記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・増感色素:DarocurITX 3質量部
(下記構造、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・カチオン重合性化合物;
モノマー:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキ
サンカルボキシレート 40質量部
(セロキサイド2021A:ダイセル・ユーシービー社製)
モノマー:3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサノナン 45質量部
(OXT−221:東亞合成(株)製)
・界面活性剤:BYK307(BYK Chemie社製) 1質量部
【0317】
【化55】

【0318】
(比較例2:白インク12)
白インク12は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、スルホニウム塩Bを用いた以外は、白インク11と同様に調製した
【0319】
(比較例3:白インク13)
白インク13は、増感色素として、DarocurITXの代わりに、9,10−ジブトキシアントラセン(川崎化成工業(株)製)を用いた以外は、白インク11と同様に調製した。
【0320】
(比較例4:白インク14)
白インク14は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、前記構造のホスホニウム塩Cを用いた以外は、白インク11と同様に調製した。
【0321】
(比較例5:白インク15)
白インク15は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、前記構造のピリジニウム塩Dを用いた以外は、白インク11と同様に調製した。
【0322】
(比較例6:白インク16)
白インク16は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、前記構造のチアゾリウム塩Eを用いた以外は、白インク11と同様に調製した。
【0323】
(比較例7:白インク17)
白インク17は、オニウム塩として、Irgacure250の代わりに、前記構造のジアゾニウム塩Fを用いた以外は、白インク11と同様に調製した。
【0324】
以上の様にして調製した粗製の白インク2〜17を絶対ろ過精度2μmのフィルターにてろ過し、それぞれ白インク2〜17とした。
【0325】
《インクジェット画像記録》
以上のようにして調製した白インク1〜17を用いて、実施例1に記載の方法と同様にして、白色画像のみを作製した。
【0326】
(実施例11)
前記白インク1を用いて、IntegrationTechnology社製メタルハライドランプVzero085の代わりに、紫外発光ダイオード(UV−LED)を用いた以外は、実施例1に記載の方法と同様にして、白色画像を作製した。
【0327】
本実施例でUV−LEDは、日亜化学製NCCU033を用いた。前記LEDは1チップから波長365nmの紫外光を出力するものであって、約500mAの電流を通電することにより、チップから約100mWの光が発光される。これを7mm間隔に複数個配列し、被記録媒体(以下、メディアとも言う。)表面で0.3W/cmのパワーが得られる。打滴後露光されるまでの時間、及び露光時間はメディアの搬送速度及びヘッドとLEDの搬送方向の距離により変更可能である。本実施例では着弾後、約0.5秒後に露光される。
【0328】
メディアとの距離及び搬送速度の設定に応じて、メディア上の露光エネルギーを0.01J/cm〜15J/cmの間で調整することができる。
【0329】
(比較例8)
前記白インク11を用いて、実施例11の方法と同様にして、白色画像を作製した。
【0330】
《インクジェット画像の評価》
次いで、各形成した画像について、下記の方法に準じて、硬化に必要な感度、密着性、インク滲み、及び、着色性の評価を行った。
また、上述のようにして得られた白色インク1〜17について、下記の方法に準じて、吐出安定性について評価した。
【0331】
1.硬化感度の測定
露光直後の印字サンプルに上質紙を重ね、圧力ローラー(50kg/cm)を通したときの色材の上質紙への転写性を評価し、転写が無くなる露光エネルギー量(mJ/cm)を硬化感度と定義した。数値が小さいものほど高感度であることを表す。
【0332】
2.砂目立てしたアルミニウム支持体における密着性の評価
作製された画像について、全く印字面に傷をつけない試料と、JIS K 500に準拠して、印字面上に1mm間隔で縦、横に11本の切れ目をいれ、1mm角の碁盤目を100個作った試料と、を作製し、各印字面上にセロハンテープを貼り付け、90度の角度で素早く剥がし、剥がれずに残った印字画像あるいは碁盤目の状況について、下記の基準に則り評価した。
○:碁盤目テストでも、印字画像の剥がれが全く認められない
△:碁盤目テストでは若干のインク剥がれが認められるが、印字面に傷をつけなければ剥がれは殆ど認められない
×:両条件共に、簡単にセロテープ(登録商標)での剥がれが認められる
【0333】
3.砂目立てしたアルミニウム支持体におけるインク滲み評価
砂目立てしたアルミニウム支持体上に印字した画像について、下記の基準に従いインク滲みの評価を行った。
○:隣接するドット間の滲みが無い
△:僅かにドットが滲む
×:ドットが滲み、明らかに画像がぼやける
【0334】
4.着色性評価
白インクをPET基板上に印字した後、白色台紙の上に重ね、TheX−Rite310(X−Rite社製)をB))により、Yの濃度を測定して評価した。
○:0.15より小さい値
×:0.15以上の値
【0335】
5.吐出安定性の評価
得られたインク組成物を室温で二週間保存後、ピエゾ型インクジェットノズルを有する市販のインクジェット記録装置を用いて、被記録媒体への記録を行い、常温で24時間連続印字したときの、ドット抜けおよびインクの飛び散りの有無を目視にて観察し、下記基準により評価した。
−評価基準−
○:ドット抜けまたはインクの飛び散りが発生しないか、発生が5回以下
△:ドット抜けまたはインクの飛び散りが6〜20回発生
×:ドット抜けまたはインクの飛び散りが21回以上発生
【0336】
上記の評価結果を下記表2にまとめて示す。
【0337】
【表2】

【0338】
表2に明らかなように、実施例の白インクは、いずれも、硬化感度が高く、吐出安定性にも優れることが分かる。また、実施例の白インクから得られた画像は、着色が見られず、また、被記録媒体(固体表面)との密着性にも優れ、更には、インク滲みも見られないことが分かる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)カチオン重合性化合物と、
(B)下記一般式(I)で表される増感色素と、
(C)オニウム塩と、
を含有する光硬化性組成物。
【化1】

(一般式(I)中、Xは、O、S、又はNRを表し、Rは、水素原子、アルキル基、又はアシル基を表す。nは、0、又は1を表す。R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。R、R、R、及びRは、それぞれ隣接する2つが互いに連結して環を形成していてもよい。R又はRと、R又はRと、が互いに連結して脂肪族環を形成してもよいが、芳香族環を形成することはない。)
【請求項2】
前記(C)オニウム塩が、下記一般式(C1)〜(C5)で表される化合物からなる群より選択される1種であることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性組成物。
【化2】

(一般式(C1)〜(C5)中、R11はアリール基を表し、R12〜R16は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、炭化水素環基、複素環基、アルコキシ基、又はアリーロキシ基を表し、R17〜R19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表し、R20〜R22は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、R23、及びR24は、それぞれ独立に、アリール基、アルキル基、又はシクロアルキル基を表し、Xは非求核性アニオンを表す。)
【請求項3】
前記(C)オニウム塩が、前記一般式(C5)で表される化合物である請求項2に記載に光硬化性組成物。
【請求項4】
(D)着色剤を更に含有する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。
【請求項5】
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の光硬化性組成物を含むインク組成物。
【請求項6】
インクジェット記録用である請求項5に記載のインク組成物。
【請求項7】
(a)被記録媒体上に、請求項5又は請求項6に記載のインク組成物を吐出する工程、及び、
(b)吐出されたインク組成物に活性放射線を照射して、該インク組成物を硬化する工程、
を含むインクジェット記録方法。
【請求項8】
前記活性放射線が、発光ピーク波長が340nm〜370nmの範囲にあり、かつ、被記録媒体表面での最高照度が10mW/cm〜2,000mW/cmとなる紫外線を発生する発光ダイオードにより照射される紫外線である請求項7に記載のインクジェット記録方法。

【公開番号】特開2010−24295(P2010−24295A)
【公開日】平成22年2月4日(2010.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−185205(P2008−185205)
【出願日】平成20年7月16日(2008.7.16)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】