JP2014015572A - 活性エネルギー線硬化型インキおよび印刷物 - Google Patents
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Abstract
【課題】活性エネルギー線による硬化性を有し、メタルハライドランプあるいは水銀ランプ等の活性エネルギー線による硬化に適し、インキの流動性が大幅に改良された活性エネルギー線硬化型インキの提供。
【解決手段】エチレン性二重結合を有する化合物、バインダー樹脂および光重合開始剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキであって、光重合開始剤が、1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モルフォリノアルキルフェノン化合物ならびに2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合物であり、エチレン性二重結合を有する化合物が、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよび植物油変性(メタ)アクリレートを含有し、バインダー樹脂が、ジアリルイソフタレート樹脂を含有する活性エネルギー線硬化型インキおよび前記活性エネルギー線硬化型インキにより印刷された印刷物。
【選択図】なし
【解決手段】エチレン性二重結合を有する化合物、バインダー樹脂および光重合開始剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキであって、光重合開始剤が、1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モルフォリノアルキルフェノン化合物ならびに2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合物であり、エチレン性二重結合を有する化合物が、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよび植物油変性(メタ)アクリレートを含有し、バインダー樹脂が、ジアリルイソフタレート樹脂を含有する活性エネルギー線硬化型インキおよび前記活性エネルギー線硬化型インキにより印刷された印刷物。
【選択図】なし
Description
本発明は、活性エネルギー線硬化型インキ、該活性エネルギー線硬化型インキの硬化物の製造方法および印刷物に関する。さらに本発明は、単色または多色印刷後さらに印刷機で印刷される透明なオーバープリントニス(通称OPニス)などのインキや、黄、紅、藍、墨等のカラー印刷用インキに関する。さらに、詳細には、本発明は、200〜420nmの紫外線を発生するメタルハライドランプ、高圧水銀ランプのような光源、その上に、発光ダイオード(以下UV−LEDと記述する。)による硬化に適し、さらには、幅広い活性エネルギー線による硬化に適し、加えて、特定のバインダー樹脂を用いることにより、インキの流動性が大幅に改良され、安定したローラー間転移性、壺逃げ等の印刷適性に優れた活性エネルギー線硬化型インキ、このインキからなる印刷物の製造方法および印刷物に関する。
従来、フォーム用印刷物、各種書籍印刷物、カルトン紙等の各種包装用印刷物、各種プラスチック印刷物、シール、ラベル用印刷物、美術印刷物、金属印刷物(美術印刷物、飲料缶印刷物、缶詰等の食品印刷物)などの種々の印刷物を得るため、平版(湿し水を使用する通常の平版および湿し水を使用しない水無し平版)、凸版、凹版、孔版印刷など種々の印刷方式が採用されており、これら印刷には各々の印刷方式に適したインキが使用されている。そのようなインキの一つとして活性エネルギー線硬化型インキが知られている(非特許文献1、2)。
従来の活性エネルギー線硬化型インキは、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプといった光源を用いて硬化が行われており、それらの光源の発光波長に合わせた光重合開始剤が用いられている。前記のごとき紫外線照射光源は幅広い波長領域にわたり発光領域を有し、このため従来の活性エネルギー線硬化型インキは、吸収波長の異なる光重合開始剤が組み合わせて用いられている(特許文献1参照)。
さらに、特許文献2〜7にも、複数の光重合開始剤を組合わせた活性エネルギー線硬化型硬化物あるいはインキが開示されている。
すなわち、特許文献2〜4では、光開裂型のラジカル重合開始剤および水素引き抜き型ラジカル重合開始剤が挙げられ、それぞれの型に多数の化合物が例示されている。しかしながら、各々の型のラジカル重合開始剤は、それぞれ均等な特性を有するものとして認識されていると考えられ、実施例には2種類以上の光重合開始剤を組合わせた例が開示されているものの、意味のある特定の光重合開始剤の組み合わせについては、開示されていない。
すなわち、特許文献2〜4では、光開裂型のラジカル重合開始剤および水素引き抜き型ラジカル重合開始剤が挙げられ、それぞれの型に多数の化合物が例示されている。しかしながら、各々の型のラジカル重合開始剤は、それぞれ均等な特性を有するものとして認識されていると考えられ、実施例には2種類以上の光重合開始剤を組合わせた例が開示されているものの、意味のある特定の光重合開始剤の組み合わせについては、開示されていない。
一方、特許文献5および6についても、複数の光重合開始剤の使用について開示されているが、使用する光源の発光波長について意味のある組合わせになっているかどうかについて示唆も開示もされていない。
他方、特許文献7は、本発明と同様な光重合開始剤が使用されているが、印刷適性において、一応実用域であるものの、さらなる向上が求められている。特に、インキの流動性に関してさらなる改良が必要とされる。
他方、特許文献7は、本発明と同様な光重合開始剤が使用されているが、印刷適性において、一応実用域であるものの、さらなる向上が求められている。特に、インキの流動性に関してさらなる改良が必要とされる。
以上のように活性エネルギー線硬化型インキは吸収波長が異なる光重合開始剤を用いるため、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、無電極メタルハライドランプなどによるインキの硬化に対して一応対応できるものの、水銀ランプあるいはメタルハライドランプなどの発光波長は幅広く、効率的な硬化システムにはなっていない(特許文献1〜6)。
このように、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、さらには、発光ダイオードによる硬化に適し、高硬化性のインキ組成物が求められている。
このように、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、さらには、発光ダイオードによる硬化に適し、高硬化性のインキ組成物が求められている。
さらに、最近では、環境に配慮した植物油由来成分を一定以上含有するいわゆる環境対応型植物油インキ(例えば大豆油インキ(ソイインキ))の市場での要求が強い。
「機能性インキの応用技術」2003年1月27日普及版第1刷発 行、発行者 島 健太郎、発行所 株式会社 シーエムシー出版
「機能性インキの最新技術」2002年1月31日第1刷発行、編 集 大島 壮一、発行者 島 健太郎、発行所 株式会社 シーエ ムシー出版
本発明者等は、活性エネルギー線による硬化性を有し、200〜420nmの紫外線を発生するメタルハライドランプあるいは高圧水銀ランプ等の活性エネルギー線による硬化に適し、インキの流動性が大幅に改良された活性エネルギー線硬化型インキを提供することを目的とする。
本発明者等は鋭意研究した結果、エチレン性二重結合を有する化合物、バインダー樹脂および光重合開始剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキであって、光重合開始剤が、1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モルフォリノアルキルフェノン化合物、ならびに、2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合物であり、エチレン性二重結合を有する化合物が、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよび植物油変性(メタ)アクリレートを含有し、バインダー樹脂が、ジアリルイソフタレート樹脂を含有する場合には、波長200〜420nmの紫外線により、優れた光重合性を有し、かつ内部硬化性にも優れ、インキの流動性が大幅に改良され、安定したローラー間転移性、壺逃げ等の印刷適性に優れる活性エネルギー線硬化型インキが得られ、当該インキを用いることにより、色インキの重ね印刷部分においても優れた硬化性を有することを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、エチレン性二重結合を有する化合物、バインダー樹脂および光重合開始剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキであって、
光重合開始剤が、
1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モル フォリノアルキルフェノン化合物
ならびに
2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合 物
であり、
エチレン性二重結合を有する化合物が、
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレート
を含有し、
バインダー樹脂が、
ジアリルイソフタレート樹脂
を含有していることを特徴とする活性エネルギー線硬化型インキに関するものである。
光重合開始剤が、
1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モル フォリノアルキルフェノン化合物
ならびに
2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合 物
であり、
エチレン性二重結合を有する化合物が、
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレート
を含有し、
バインダー樹脂が、
ジアリルイソフタレート樹脂
を含有していることを特徴とする活性エネルギー線硬化型インキに関するものである。
さらに、本発明は、α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物が、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1または2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オンであることを特徴とする上記の活性エネルギー線硬化型インキに関するものである。
また、本発明は、 α−モルフォリノアルキルフェノン化合物が、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オンであることを特徴とする上記の活性エネルギー線硬化型インキに関するものである。
さらに、本発明は、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物が、4,4’−ビス−(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンであることを特徴とする上記の活性エネルギー線硬化型インキに関するものである。
さらに、本発明は、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物が、4,4’−ビス−(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンであることを特徴とする上記の活性エネルギー線硬化型インキに関するものである。
また、本発明は、チオキサントン化合物が、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントンおよび2−イソプロピルチオキサントンから選ばれる1種類以上であることを特徴とする上記の活性エネルギー線硬化型インキに関するものである。
さらに、本発明は、植物油変性(メタ)アクリレートが、大豆油変性(メタ)アクリレート、亜麻仁油変性(メタ)アクリレートおよび桐油変性(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上であることを特徴とする上記の活性エネルギー線硬化型インキに関するものである。
さらに、本発明は、上記のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インキを用いて基材に印刷し、印刷されたインキを活性エネルギー線を用いて硬化させることを特徴とする印刷物の製造方法に関するものである。
また、本発明は、上記の印刷物の製造方法で得られた印刷物に関するものである。
活性エネルギー線による硬化性を有し、200〜420nmの紫外線を発生するメタルハライドランプあるいは高圧水銀ランプ等の紫外線照射に対し、優れた硬化特性を有し、加えて、特定のバインダー樹脂を用いることにより、インキの流動性が大幅に改良され、安定したローラー間転移性、壺逃げ等の印刷適性に優れたインキを得ることができ、また得られたインキはオフセットインキ、凸版印刷用インキ、凹版印刷用インキ、孔版印刷用インキなど、従来の公知の種々の印刷方式のインキとして利用することができる。またこれらいずれの印刷方式に適用した際にも、印刷適性にも優れるとともに、貯蔵安定性に優れた活性エネルギー線硬化型インキが得られる。
さらに、植物油変性(メタ)アクリレートを含有することにより、環境に配慮したいわゆる環境対応型植物油インキ(例えば大豆油インキ(ソイインキ)、アメリカ大豆協会 ソイシール商標)が得られる。
本発明の活性エネルギー線硬化型インキは、200〜420nmの紫外線を発生するメタルハライドランプあるいは高圧水銀ランプ等の紫外線照射に対し、効率的な硬化を得られるよう設計されている。
なお、本発明における活性エネルギー線とは、硬化反応の出発物質が基底状態から遷移状態に励起するのに必要なエネルギーのことを表し、本発明における活性エネルギー線とは、紫外線や電子線をさす。
活性エネルギー線硬化型インキの光硬化方法には、一般的にメタルハライドランプあるいは高圧水銀ランプのような紫外線を発光する光源が用いられている。メタルハライドランプあるいは高圧水銀ランプのような紫外線を発光する光源は、発光波長の幅が広いため、使用する光重合開始剤も、効率的に紫外領域の200〜420nmの範囲に広範に渡って選択される必要がある。
本発明は、エチレン性二重結合を有する化合物、バインダー樹脂および光重合開始剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキであって、
光重合開始剤が、
1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モル フォリノアルキルフェノン化合物
ならびに
2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合 物
であり、
エチレン性二重結合を有する化合物が、
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレート
を含有し、
バインダー樹脂が、
ジアリルイソフタレート樹脂
を含有していることを特徴とする活性エネルギー線硬化型インキである。
光重合開始剤が、
1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モル フォリノアルキルフェノン化合物
ならびに
2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合 物
であり、
エチレン性二重結合を有する化合物が、
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレート
を含有し、
バインダー樹脂が、
ジアリルイソフタレート樹脂
を含有していることを特徴とする活性エネルギー線硬化型インキである。
本発明の活性エネルギー線硬化型インキにおいて、着色剤である顔料を含有させず、透明な構成にすれば、OPニスになり、下記に示す顔料を含有させた場合には、黄、紅、藍、墨等のカラー印刷用インキとなり得る。
本発明での光重合開始剤は、
1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モル フォリノアルキルフェノン化合物
ならびに
2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合 物
であり、少なくとも2種類以上の光重合開始剤を組み合わせて使用する。
1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モル フォリノアルキルフェノン化合物
ならびに
2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合 物
であり、少なくとも2種類以上の光重合開始剤を組み合わせて使用する。
光重合開始剤として使用されるα−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物およびα−モルフォリノアルキルフェノン化合物は、光開裂型開始剤である。α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物としては、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1または2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン等が挙げられ、これらは単独あるいは併用されてもよい。
また、α−モルフォリノアルキルフェノン化合物としては、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン等が挙げられる。
さらに、光重合開始剤として使用されるジアルキルベンゾフェノン化合物およびチオキサントン化合物は、水素引き抜き型重合開始剤である。
さらに、光重合開始剤として使用されるジアルキルベンゾフェノン化合物およびチオキサントン化合物は、水素引き抜き型重合開始剤である。
ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物としては、4,4´−ビス−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4´−ビス−(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等の4,4’−ジアルキルアミノベンゾフェノン類、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド等が挙げられる。これらの中では、安全性面から、4,4´−ビス−(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましい。ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物は、単独で用いられてもよいし、2種類以上が併用されてもよい。
また、チオキサントン化合物としては、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−ジイソプロピルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−ヒドロキシ−3−(3,4−ジメチル−9−オキソ−9Hチオキサントン−2−イロキシ−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミン塩酸塩などが挙げられ、好ましくは、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントンが良く、これらのチオキサントン化合物は単独で使用しても良いし、2種類以上を併用してもよい。
さらに、本発明は、植物油変性(メタ)アクリレートが、大豆油変性(メタ)アクリレート、亜麻仁油変性(メタ)アクリレートおよび桐油変性(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上であることを特徴とする上記の活性エネルギー線硬化型インキに関するものである。
本発明において、光重合開始剤に加えて、光重合開始剤の触媒として、さらに、第三級アミン化合物(α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物、α−モルフォリノアルキルフェノン化合物およびジアルキルアミノベンゾフェノン化合物を除く。)を含有させても良く、例えば、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、4−(ジメチルアミノ)安息香酸エチル、N,N−ジヒドロキシエチルアニリン、トリエチルアミンおよびN,N−ジメチルヘキシルアミン等が挙げられる。第三級アミン化合物(α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物、α−モルフォリノアルキルフェノン化合物およびジアルキルアミノベンゾフェノン化合物を除く。)は、単独で使用しても良いし、2種類以上を併用してもよい。
特に、上記の中でも、芳香族基に直接Nが置換した化合物である芳香族第三級アミンが好ましく、4−(ジメチルアミノ)安息香酸エチル、4−(ジメチルアミノ)安息香酸イソアミルが好ましい。
上記のように、本発明においては、光重合開始剤として、
1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モル フォリノアルキルフェノン化合物からなる光開裂型光重合開始剤
ならびに
2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合 物からなる水素引き抜き型重合開始剤
を組み合わせて用いることにより、紫外線照射光源として200〜420nmの紫外線を発生する高圧水銀ランプ、メタルハライドランプによる紫外線照射に対し、硬化特性を初めとして優れた印刷特性を有する活性エネルギー線硬化型インキを得ることができるものである。
1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モル フォリノアルキルフェノン化合物からなる光開裂型光重合開始剤
ならびに
2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合 物からなる水素引き抜き型重合開始剤
を組み合わせて用いることにより、紫外線照射光源として200〜420nmの紫外線を発生する高圧水銀ランプ、メタルハライドランプによる紫外線照射に対し、硬化特性を初めとして優れた印刷特性を有する活性エネルギー線硬化型インキを得ることができるものである。
α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物、α−モルフォリノアルキルフェノン化合物、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、チオキサントン化合物および第三級アミン化合物(α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物、α−モルフォリノアルキルフェノン化合物およびジアルキルアミノベンゾフェノン化合物を除く。)以外の開始剤として、ベンゾフェノン、4−メチル−ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、2,3,4−トリメチルベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、3,3‘−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、4−(1,3−アクリロイル−1,4,7,10,13−ペンタオキソトリデシル)ベンゾフェノン、メチル−o−ベンゾイルベンゾエート、〔4−(メチルフェニルチオ)フェニル〕フェニルメタノン、(4−ベンゾイルベンジル)塩化トリメチルアンモニウム、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−スチリルプロパン−1−オン重合物、ジエトキシアセトフェノン、ジブトキシアセトフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインノルマルブチルエーテルなどが挙げられ、これらを併用してもよい。
本発明において使用されるバインダー樹脂としては、熱硬化性または熱可塑性樹脂であり、重量平均分子量としては、1000〜1000000がよく、10000〜100000がより好ましい。特に、本発明において、バインダー樹脂が、下記一般式(1)ジアリルイソフタレート樹脂を含有する場合には、インキの流動性が大幅に改良され、安定したローラー間転移性、壺逃げ等の印刷適性に優れたインキを得ることができる。
一般式(1)
ジアリルイソフタレート樹脂の軟化温度としては、40〜100℃が良く、50〜80℃が好ましい。さらに、特に、重量平均分子量としては、10000〜70000が良く、30000〜50000が好ましい。
その他のバインダー樹脂の例としては、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、石油(系)樹脂、セルロース誘導体(例えば、エチルセルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース)、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、ポリアマイド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリアマイド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブタジエン−アクリルニトリル共重合体のような合成ゴム等が挙げられる。これらの樹脂は、その中の1種または2種以上を用いることができる。さらに、本発明において使用される樹脂は、活性エネルギー線硬化型インキに含有されるエチレン性二重結合を有する化合物、特に分子量が100〜6000であるモノマーあるいはオリゴマーへの溶解性のある樹脂が好ましい。樹脂の溶解性とは、使用する樹脂およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを各々50g仕込み、100℃で熱溶解させた後、25℃に一日放置後、樹脂の析出あるいは濁り等が新たに生じないことを言う。
本発明における植物油変性(メタ)アクリレートは、
植物油またはその脂肪モノエステルと、
α、βエチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物と
をディールスアルダーまたは重合反応させ、その後、
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート
とエステル化反応させて、合成される。
植物油またはその脂肪モノエステルと、
α、βエチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物と
をディールスアルダーまたは重合反応させ、その後、
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート
とエステル化反応させて、合成される。
ディールスアルダー反応温度は120〜300℃、好ましくは160〜200℃、反応時間は1〜4時間である。
この際、エステル化反応法は、そのカルボン酸のモル数/ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのモル数=0.8〜1.2の反応比で70〜120℃でエステル化反応される。さらに必要に応じ、0.01〜5重量%の触媒が使用される。触媒としては、硫酸、メタンスルフォン酸、エタンスルフォン酸、p−トルエンスルフォン酸等のスルフォン酸化合物、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、三フッ化ホウ素等のルイス酸が挙げられる。反応還流溶媒としてトルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサン等が使用される。重合禁止剤アルキルフェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p −メトキシフェノール、t −ブチルカテコール、t −ハイドロキノン、ピロガロール、1,1−ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p −ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5−ジ−tert−ブチル−p −ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ−p −ニトロフェニルメチル、N−(3−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o−イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等が用いられる。得られた植物油変性(メタ)アクリレートを、さらに、0〜75KPaの減圧脱溶媒し、粘度0.1〜1Pa・s程度の淡黄色、淡褐色の液体が得られる。
この際、エステル化反応法は、そのカルボン酸のモル数/ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのモル数=0.8〜1.2の反応比で70〜120℃でエステル化反応される。さらに必要に応じ、0.01〜5重量%の触媒が使用される。触媒としては、硫酸、メタンスルフォン酸、エタンスルフォン酸、p−トルエンスルフォン酸等のスルフォン酸化合物、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、三フッ化ホウ素等のルイス酸が挙げられる。反応還流溶媒としてトルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサン等が使用される。重合禁止剤アルキルフェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p −メトキシフェノール、t −ブチルカテコール、t −ハイドロキノン、ピロガロール、1,1−ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p −ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5−ジ−tert−ブチル−p −ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ−p −ニトロフェニルメチル、N−(3−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o−イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等が用いられる。得られた植物油変性(メタ)アクリレートを、さらに、0〜75KPaの減圧脱溶媒し、粘度0.1〜1Pa・s程度の淡黄色、淡褐色の液体が得られる。
本発明において、使用される植物油とは、グリセリンと脂肪酸とのトリグリセライドにおいて、少なくとも1つの脂肪酸が炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有する脂肪酸であるトリグリセライドのことであり、その様な植物油として代表的な化合物は、アサ実油、亜麻仁油、エノ油、オイチシカ油、オリーブ油、カカオ油、カポック油、カヤ油、カラシ油、キョウニン油、桐油、ククイ油、クルミ油、ケシ油、ゴマ油、サフラワー油、ダイコン種油、大豆油、大風子油、ツバキ油、トウモロコシ油、ナタネ油、ニガー油、ヌカ油、パーム油、ヒマシ油、ヒマワリ油、ブドウ種子油、ヘントウ油、松種子油、綿実油、ヤシ油、落花生油、脱水ヒマシ油などが挙げられる。さらに好適な植物油を挙げるとすれば、そのヨウ素価が少なくとも100以上ある植物油(括弧内は油脂化学製品便覧:日刊工業新聞社から引用したヨウ素価を示す。)、アサ実油(149以上)、亜麻仁油(170以上)、エノ油(192以上)、オイチシカ油(140以上)、カポック油(85〜102)、カヤ油(130以上)、カラシ油(101以上)、キョウニン油(97〜109)、桐油(145以上)、ククイ油(136以上)、クルミ油(143以上)、ケシ油(131以上)、ゴマ油(104以上)、サフラワー油(130以上)、ダイコン種油(98〜112)、大豆油(117以上)、大風子油(101)、トウモロコシ油(109以上)、ナタネ油(97〜107)、ニガー油(126以上)、ヌカ油(92〜115)、ヒマワリ油(125以上)、ブドウ種子油(124以上)、ヘントウ油(93〜105)、松種子油(146以上)、綿実油(99〜113)、落花生油(84〜102)、脱水ヒマシ油(147以上)が好適に用いられ、さらには、ヨウ素価が120以上の植物油がより好ましい。ヨウ素価を120以上とすることで、硬化性組成物の酸化重合による乾燥性をより高めることができる。上記の植物油の中で、特に、大豆油、亜麻仁および桐油が、特に好適である。
さらに、その他、本発明においては、天ぷら油などの食用に供された後、回収/再生された再生植物油も用いることができる。再生植物油としては、含水率を0.3重量%以下、ヨウ素価を100以上、酸価を3以下として再生処理した油が好ましく、含水率を0.3重量%以下にすることにより、水分に含まれる塩分等のインキの乳化挙動に影響を与える不純物を除去することが可能となり、ヨウ素価を100以上として再生することにより、乾燥性、すなわち酸化重合性の良いものとすることが可能となり、さらに酸価が3以下の植物油を選別して再生することにより、再生植物油の酸価を低いものとするができ、インキの過乳化を抑制することが可能となる。回収植物油の再生処理方法としては、濾過、静置による沈殿物の除去、および活性白土などによる脱色といった方法がとられる。
また、本発明において、使用される脂肪酸エステルとしては、植物油の加水分解で得られる飽和または不飽和脂肪酸と、飽和または不飽和アルコールとをエステル反応させてなる脂肪酸モノエステルを挙げることができ、常温(20〜25℃)で液状で且つ常圧(101.3kPa)で沸点が200℃以上の脂肪酸1価アルコールのモノエステルが好ましく、その様な脂肪酸エステルの具体例としては、飽和脂肪酸モノエステルとして、酪酸ヘキシル、酪酸ヘプチル、酪酸ヘキシル、酪酸オクチル、カプロン酸ブチル、カプロン酸アシル、カプロン酸ヘキシル、カプロン酸ヘプチル、カプロン酸オクチル、カプロン酸ノニル、エナント酸プロピル、エナント酸ブチル、エナント酸アミル、エナント酸ヘキシル、エナント酸ヘプチル、エナント酸オクチル、カプリル酸エチル、カプリル酸ビニル、カプリル酸プロピル、カプリル酸イソプルピル、カプリル酸ブチル、カプリル酸アミル、カプリル酸ヘキシル、カプリル酸ヘプチル、カプリル酸オクチル、ペラルゴン酸メチル、ペラルゴン酸エチル、ペラルゴン酸ビニル、ペラルゴン酸プロピル、ペラルゴン酸ブチル、ペラルゴン酸アミル、ペラルゴン酸ヘプチル、カプリン酸メチル、カプリン酸エチル、カプリン酸ビニル、カプリン酸プロピル、カプリン酸イソプロピル、カプリン酸ブチル、カプリン酸ヘキシル、カプリン酸ヘプチル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ビニル、ラウリン酸プロピル、ラウリン酸イソプロピル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸イソアミル、ラウリン酸ヘキシル、ラウリン酸−2エチル−ヘキシルなどを挙げることができる。
不飽和脂肪酸1価アルコールモノエステルとしては、オレイン酸エチル、オレイン酸プロピル、オレイン酸ブチル、オレイン酸アリル、オレイン酸イソアミル、オレイン酸ヘプチル、オレイン酸−2−エチルヘキシル、エライジン酸メチル、エライジン酸エチル、エライジン酸プロピル、エライジン酸アリル、エライジン酸ブチル、エライジン酸イソブチル、エライジン酸−tert−ブチル、エライジン酸イソアミル、エライジン酸−2−エチルヘキシル、、リノール酸メチル、リノール酸エチル、リノール酸アリル、リノール酸プロピル、リノール酸イソプロピル、リノール酸ブチル、リノール酸イソブチル、リノール酸−tert−ブチル、リノール酸ペンチル、リノール酸ヘキシル、リノール酸ヘプチル、リノール酸−2−エチルヘキシル、リノレン酸メチル、リノレン酸エチル、リノレン酸アリル、リノレン酸プロピル、リノレン酸イソプロピル、リノレン酸ブチル、リノレン酸イソブチル、リノレン酸−tert−ブチル、リノレン酸ペンチル、リノレン酸ヘキシル、リノレン酸ヘプチル、リノレン酸−2−エチルヘキシル、アラキドン酸メチル、アラキドン酸エチル、アラキドン酸アリル、アラキドン酸プロピル、アラキドン酸イソプロピル、アラキドン酸ブチル、アラキドン酸イソブチル、アラキドン酸−tert−ブチル、アラキドン酸ペンチル、アラキドン酸ヘキシル、アラキドン酸ヘプチル、アラキドン酸−2−エチルヘキシル、エイコセン酸メチル、エイコセン酸エチル、エイコセン酸アリル、エイコセン酸プロピル、エイコセン酸イソプロピル、エイコセン酸ブチル、エイコセン酸イソブチル、エイコセン酸−tert−ブチル、エイコセン酸ペンチル、エイコセン酸ヘキシル、エイコセン酸ヘプチル、エイコセン酸−2−エチルヘキシル、エイコサペンタエン酸メチル、エイコサペンタエン酸エチル、エイコサペンタエン酸アリル、エイコサペンタエン酸プロピル、エイコサペンタエン酸イソプロピル、エイコサペンタエン酸ブチル、エイコサペンタエン酸イソブチル、エイコサペンタエン酸−tert−ブチル、エイコサペンタエン酸ペンチル、エイコサペンタエン酸ヘキシル、エイコサペンタエン酸ヘプチル、エイコサペンタエン酸−2−エチルヘキシル、エルカ酸メチル、エルカ酸エチル、エルカ酸アリル、エルカ酸プロピル、エルカ酸イソプロピル、エルカ酸ブチル、エルカ酸イソブチル、エルカ酸−tert−ブチル、エルカ酸ペンチル、エルカ酸ヘキシル、エルカ酸ヘプチル、エルカ酸−2−エチルヘキシル、ドコサヘキサエン酸メチル、ドコサヘキサエン酸エチル、ドコサヘキサエン酸アリル、ドコサヘキサエン酸プロピル、ドコサヘキサエン酸イソプロピル、ドコサヘキサエン酸ブチル、ドコサヘキサエン酸イソブチル、ドコサヘキサエン酸−tert−ブチル、ドコサヘキサエン酸ペンチル、ドコサヘキサエン酸ヘキシル、ドコサヘキサエン酸ヘプチル、ドコサヘキサエン酸−2−エチルヘキシル、リシノール酸メチル、リシノール酸エチル、リシノール酸アリル、リシノール酸プロピル、リシノール酸イソプロピル、リシノール酸ブチル、リシノール酸イソブチル、リシノール酸−tert−ブチル、リシノール酸ペンチル、リシノール酸ヘキシル、リシノール酸ヘプチル、リシノール酸−2−エチルヘキシルなどを例示することができる。
本発明における脂肪酸エステルを構成する飽和または不飽和脂肪酸は、実際上は、ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、大豆油脂肪酸、水添大豆油脂肪酸、亜麻仁油脂肪酸、桐油脂肪酸、トール油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、あるいはその分別蒸留などによる分別脂肪酸が使用され、前記した飽和または不飽和脂肪酸の混合物として得られる。
本発明において、α、βエチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物しては、フマル酸、マレイン酸またはその無水物、イタコン酸またはその無水物、シトラコン酸またはその無水物、クロトン酸、桂皮酸、(メタ)アクリル酸、2,4−ヘキサジエノン酸(ソルビック酸)等が挙げられる。特に好ましくはマレイン酸、またはその無水物である。
本発明に用いられるヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートは、市販の2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
本発明に用いられるヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートは、市販の2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
本発明における活性エネルギー線硬化型インキのすなわち、
光重合開始剤であるα−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物、α−モル フォリノアルキルフェノン化合物、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物およ びチオキサントン化合物、
バインダー樹脂であるジアリルイソフタレート樹脂
ならびに、
エチレン性二重結合を有する化合物であるジペンタエリスリトールヘキサ(メタ) アクリレートおよび植物油変性(メタ)アクリレート
以外の成分は、本発明の効果を損なわず、ラジカル重合性インキ組成物に配合される成分であれば特に限定されないが、その他の光重合開始剤、顔料、その他のバインダー樹脂、エチレン性二重結合を有する化合物例えば(メタ)アクリル基含有化合物および添加剤が挙げられる。
光重合開始剤であるα−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物、α−モル フォリノアルキルフェノン化合物、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物およ びチオキサントン化合物、
バインダー樹脂であるジアリルイソフタレート樹脂
ならびに、
エチレン性二重結合を有する化合物であるジペンタエリスリトールヘキサ(メタ) アクリレートおよび植物油変性(メタ)アクリレート
以外の成分は、本発明の効果を損なわず、ラジカル重合性インキ組成物に配合される成分であれば特に限定されないが、その他の光重合開始剤、顔料、その他のバインダー樹脂、エチレン性二重結合を有する化合物例えば(メタ)アクリル基含有化合物および添加剤が挙げられる。
本発明において使用される顔料としては、無機顔料および有機顔料を示すことができる。無機顔料としては黄鉛、亜鉛黄、紺青、硫酸バリウム、カドミウムレッド、酸化チタン、亜鉛華、弁柄、アルミナホワイト、炭酸カルシウム、群青、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム粉、ベンガラなどが、有機顔料としては、β−ナフトール系、β−オキシナフトエ酸系、β−オキシナフトエ酸系アニリド系、アセト酢酸アニリド系、ピラゾロン系などの溶性アゾ顔料、β−ナフトール系、β−オキシナフトエ酸系アニリド系、アセト酢酸アニリド系モノアゾ、アセト酢酸アニリド系ジスアゾ、ピラゾロン系などの不溶性アゾ顔料、銅フタロシアニンブルー、ハロゲン化(塩素または臭素化)銅フタロシアニンブルー、スルホン化銅フタロシアニンブルー、金属フリーフタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、キナクリドン系、ジオキサジン系、スレン系(ピラントロン、アントアントロン、インダントロン、アントラピリミジン、フラバントロン、チオインジゴ系、アントラキノン系、ペリノン系、ペリレン系など)、イソインドリノン系、金属錯体系、キノフタロン系などの多環式顔料および複素環式顔料などの公知公用の各種顔料が使用可能である。
(メタ)アクリル基含有化合物として、単官能モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどのカーボン数が1〜18の(アルキル)(メタ)アクリレートがあり、さらにベンジル(メタ)アクリレート、ブチルフェノール、オクチルフェノールまたはノニルフェノールまたはドデシルフェノールのようなアルキルフェノール、エチレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロデカンモノメチロール(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、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、アクリオロキシエチルフタレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタレート、2-(メタ)アクリロイロキシプロピルフタレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ダイマー、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N-ビニルピロリドン、N-ビニルホルムアミド、(メタ)アクリロイルモルフォリン等が例示される。
さらに、2官能モノマーとしては、エチレングリコールジ(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、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(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、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンチルグリコールジ(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、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジ(メタ)アクリレート(通称マンダ)、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジカプロラクトネートジ(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、1,2−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7−ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,14−テトラデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−テトラデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,16−ヘキサデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−ヘキサデカンジオールジ(メタ)アクリレート、2−メチル−2,4−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオ−ルジ(メタ)アクリレート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールオクタンジ(メタ)アクリレート、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2−メチル−1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7−ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,14−テトラデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−テトラデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,16−ヘキサデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−ヘキサデカンジオールジ(メタ)アクリレート、2−メチル−2,4−ペンタンジ(メタ)アクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオ−ルジ(メタ)アクリレート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールオクタンジ(メタ)アクリレート(三菱化学社製)、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレートトリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジカプロラクトネートジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAテトラエチレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFテトラエチレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールSテトラエチレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、水添加ビスフェノールAテトラエチレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、水添加ビスフェノールFテトラエチレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、水添加ビスフェノーAジ(メタ)アクリレート、水添加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAテトラエチレンオキサイド付加体ジカプロラクトネートジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFテトラエチレンオキサイド付加体ジカプロラクトネートジ(メタ)アクリレート等が例示される。
3官能モノマーとしては、グリセリントリ(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、トリメチロールプロパントリカプロラクトネートトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールヘキサントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールオクタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等が例示される。
4官能以上のモノマーとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラカプロラクトネートテトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラカプロラクトネートテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールエタンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールブタンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールヘキサンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールオクタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールポリアルキレンオキサイドヘプタ(メタ)アクリレート等が例示される。
さらに本発明の(メタ)アクリル基を含有する化合物としては、脂肪族アルコール化合物のアルキレンオキサイド付加体(メタ)アクリレートがある。脂肪族アルコール化合物のアルキレンオキサイド付加体(メタ)アクリレートモノマーとして脂肪族アルコール化合物のモノまたはポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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、ペンチレンオキサイド、ヘキシレンオキサイド他)モノまたはポリ(1〜10)(メタ)アクリレートがある。
1官能モノマーとして、カーボン数が2〜20アルキレンオキサイド付加体(メタ)アクリレート、例えばメタノールモノまたはポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)(メタ)アクリレート、エタノールモノまたはポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)(メタ)アクリレート、ブタノールモノまたはポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)(メタ)アクリレート、ヘキサノールモノまたはポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)(メタ)アクリレート、オクタノールモノまたはポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)(メタ)アクリレート、ドデカノールモノまたはポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)(メタ)アクリレート、ステアリルモノまたはポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドがある。さらにブチルフェノール、オクチルフェノールまたはノニルフェノールまたはドデシルフェノールのポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)(メタ)アクリレート等が例示される。
さらに2官能モノマーとしてエチレングリコールモノまたはポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノまたはポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、ペンチルグリコールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタネオペンチルグリコールポリ(2〜20)(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等)付加体ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート(通称マンダ)、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジカプロラクトネートポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,6ヘキサンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,6ヘキサンジオールポリ(2〜20)アルキレンオキサイド付加体(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等)ジ(メタ)アクリレート、1,2−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5−ヘキサンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2,5−ヘキサンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,7−ヘプタンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,8−オクタンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,2−オクタンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレートジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,2−デカンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,2−デカンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2 〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,2−ドデカンジオールモノまたはポリ(1〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,14−テトラデカンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,2−テトラデカンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,16−ヘキサデカンジオールモノまたはポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、1,2−ヘキサデカンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2−メチル−2,4−ペンタンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオ−ルモノまたはポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノまたはポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、ジメチロールオクタンポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2−メチル−1,8−オクタンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレート、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールポリ(2〜20)アルキレン(C2 〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ジ(メタ)アクリレートが例示される。
3官能モノマーとしてグリセリンポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールヘキサンポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールオクタンポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールオクタンポリ(3〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)トリ(メタ)アクリレート等が例示される。
4官能以上のモノマーとしてペンタエリスリトールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンポリ(2〜20)アルキレンオキサイド(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等)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラカプロラクトネート、テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールエタンポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールエタンポリ(2〜20)アルキレンオキサイド(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等)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールブタンポリ(2〜20)アルキレンオキサイド(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等)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールヘキサンポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールヘキサンポリ(2〜20)アルキレンオキサイド(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等)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールオクタン(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールオクタンポリ(4〜200)アルキレンオキサイド(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等)テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(5〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ヘキサ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)ヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサカプロラクトネートポリ(2〜20)アルキレン(C2〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールポリ(2〜20)アルキレン(C2 〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールポリ(2〜20)アルキレン(C2 〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)オクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールポリ(2〜20)アルキレン(C2 〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)ヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールポリアルキレンオキサイドヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールポリ(2〜20)アルキレン(C2 〜C20)オキサイド付加体(アルキレンオキサイドとして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)オクタ(メタ)アクリレート等が例示されるがこれに限るものではない。
さらに、該印刷インキには、必要に応じてその他の添加剤を使用することが可能である。
例えば、耐摩擦性、ブロッキング防止性、スベリ性、スリキズ防止性を付与する添加剤としては、カルナバワックス、木ろう、ラノリン、モンタンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの天然ワックス、フィッシャートロプスワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリテトラフルオロエチレンワックス、ポリアミドワックス、およびシリコーン化合物などの合成ワックス等を例示することができる。
例えば、インキの保存安定性を付与する添加剤としては、(アルキル)フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p −メトキシフェノール、t −ブチルカテコール、t −ブチルハイドロキノン、ピロガロール、1,1−ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p −ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5−ジ−tert−ブチル−p −ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ−p −ニトロフェニルメチル、N−(3−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o−イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等の重合禁止剤が例示される。
その他、要求性能に応じて、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗菌剤等の添加剤を添加することができる。
次に、本発明における印刷インキ組成物としての使用形態について説明する。本発明における活性エネルギー線硬化性組成物は、通常平版印刷インキとしての形態において使用されることが多いが、平版印刷インキとして用いられる場合、一般的には、顔料10〜30重量%、バインダー樹脂5〜30重量%、エチレン性二重結合を有する化合物例えば(メタ)アクリル基含有化合物20〜70重量% 、ラジカル重合禁止剤0.01〜1重量%、活性エネルギー線用光重合開始剤および/または増感剤1〜 20重量%、その他添加剤0〜10重量%からなる組成にて使用される。また、印刷インキに通常使用されるバインダー樹脂は常温で固体の為、アクリル系モノマーもしくはオリゴマーに溶解し、ラジカル重合禁止剤を添加し調整した樹脂ワニスとして使用される。樹脂ワニスの粘度は印刷ンキ組成物を作製し易い粘度(100〜300 Pa ・s /25℃)にする為、樹脂20〜50重量部、アクリル系モノマーおよびオリゴマー80〜50重量部、ラジカル重合禁止剤0.01〜1重量部を仕込み、温度80〜120℃、空気気流下で30分〜1時間で熱溶解される。
したがって、本発明の活性エネルギー線硬化型インキの組成としては、インキ全量に対して
(1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モルフォリノ
アルキルフェノン化合物 0.1〜20重量%
(2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合物
0.1〜20重量%
(3)ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート 0.5〜50重量%
(4)植物油変性(メタ)アクリレート 5〜20重量%
(5)ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレート以外のエチレン性二重結合を有する化合物(例えば(メタ)アクリル基 含有化合物) 0〜70重量%
(6)ジアリルイソフタレート樹脂 5〜30重量%
(7)ジアリルイソフタレート樹脂以外のバインダー樹脂 0〜30重量%
(8)顔料 0〜30重量%
(9)その他添加剤 0〜10重量%
などが好ましい組成として挙げられるが、この範囲に限定されるわけではない。ただし、顔料含有量0重量%は、OPニスとなるが、当然に本発明の権利範囲である。
(1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モルフォリノ
アルキルフェノン化合物 0.1〜20重量%
(2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合物
0.1〜20重量%
(3)ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート 0.5〜50重量%
(4)植物油変性(メタ)アクリレート 5〜20重量%
(5)ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレート以外のエチレン性二重結合を有する化合物(例えば(メタ)アクリル基 含有化合物) 0〜70重量%
(6)ジアリルイソフタレート樹脂 5〜30重量%
(7)ジアリルイソフタレート樹脂以外のバインダー樹脂 0〜30重量%
(8)顔料 0〜30重量%
(9)その他添加剤 0〜10重量%
などが好ましい組成として挙げられるが、この範囲に限定されるわけではない。ただし、顔料含有量0重量%は、OPニスとなるが、当然に本発明の権利範囲である。
印刷インキの製造は、従来の紫外線硬化型インキと同様の方法によって行えばよく、例えば、常温から100℃の間で、前記顔料、バインダー樹脂、モノマーもしくはオリゴマー、重合禁止剤、光重合開始剤およびアミン化合物等の増感剤、その他添加剤などインキ組成物成分を、ニーダー、三本ロール、アトライター、サンドミル、ゲートミキサーなどの練肉、混合、調整機を用いて製造される。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。なお、特に断らない限り、本発明中、「部」は「重量部」を、「%」は「重量%」を表す。
以下の手順により活性エネルギー線硬化型インキを作製し、評価を行った。
活性エネルギー線硬化型インキを製造するに先立ち、ワニス、植物油変性(メタ)アクリレートを製造した。
活性エネルギー線硬化型インキを製造するに先立ち、ワニス、植物油変性(メタ)アクリレートを製造した。
[ワニス製造例1]
ジアリルイソフタレート樹脂(重量平均分子量30000〜50000)/ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ハイドロキノンを30/70/0.1の比率で仕込み、空気気流下、100℃で熱溶解させてワニスV1を製造した。
ジアリルイソフタレート樹脂(重量平均分子量30000〜50000)/ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ハイドロキノンを30/70/0.1の比率で仕込み、空気気流下、100℃で熱溶解させてワニスV1を製造した。
[ワニス製造例2]
ジアリルオルソフタレート樹脂(重量平均分子量50000〜60000)/ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ハイドロキノンを30/70/0.1の比率で仕込み、空気気流下、100℃で熱溶解させてワニスV2を製造した。
ジアリルオルソフタレート樹脂(重量平均分子量50000〜60000)/ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ハイドロキノンを30/70/0.1の比率で仕込み、空気気流下、100℃で熱溶解させてワニスV2を製造した。
[ワニス製造例3]
ジアリルイソフタレート樹脂(重量平均分子量30000〜50000)/トリメチロールプロパンテトラエチレンオキサイド付加トリアクリレート/ハイドロキノンを30/70/0.1の比率で仕込み、空気気流下、100℃で熱溶解させてワニスV3を製造した。
ジアリルイソフタレート樹脂(重量平均分子量30000〜50000)/トリメチロールプロパンテトラエチレンオキサイド付加トリアクリレート/ハイドロキノンを30/70/0.1の比率で仕込み、空気気流下、100℃で熱溶解させてワニスV3を製造した。
[ワニス製造例4]
ジアリルオルソフタレート樹脂(重量平均分子量50000〜60000)/トリメチロールプロパンテトラエチレンオキサイド付加トリアクリレート/ハイドロキノンを30/70/0.1の比率で仕込み、空気気流下、100℃で熱溶解させてワニスV4を製造した。
ジアリルオルソフタレート樹脂(重量平均分子量50000〜60000)/トリメチロールプロパンテトラエチレンオキサイド付加トリアクリレート/ハイドロキノンを30/70/0.1の比率で仕込み、空気気流下、100℃で熱溶解させてワニスV4を製造した。
[植物油変性(メタ)アクリレート製造例1]
攪拌機、水分離管、温度計付き四つ口フラスコに大豆油KT(カネダ(株)製回収生成大豆油)880部、無水マレイン酸196部を仕込み170℃1時間ディールスアルダー反応させる。その後ハイドロキノン1.5部、2ヒドロキシエチルアクリレート414部、p−トルエンスルフォン酸12部、トルエン75部を仕込み100℃から徐々に昇温し120℃で15時間反応させ酸価が20以下になり、減圧脱溶剤させ、汲み出し、大豆油変性アクリレートA1を製造した。なお、大豆油変性アクリレートA1は、淡褐色、粘度0.2Pa・s/25℃の液体であった。
攪拌機、水分離管、温度計付き四つ口フラスコに大豆油KT(カネダ(株)製回収生成大豆油)880部、無水マレイン酸196部を仕込み170℃1時間ディールスアルダー反応させる。その後ハイドロキノン1.5部、2ヒドロキシエチルアクリレート414部、p−トルエンスルフォン酸12部、トルエン75部を仕込み100℃から徐々に昇温し120℃で15時間反応させ酸価が20以下になり、減圧脱溶剤させ、汲み出し、大豆油変性アクリレートA1を製造した。なお、大豆油変性アクリレートA1は、淡褐色、粘度0.2Pa・s/25℃の液体であった。
[植物油変性(メタ)アクリレート製造例2]
攪拌機、水分離管、温度計付き四つ口フラスコに大豆油KT(カネダ(株)製回収生成大豆油)880部、無水マレイン酸98部を仕込み170℃1時間ディールスアルダー反応させる。その後ハイドロキノン1.5部、2ヒドロキシエチルアクリレート210部、p−トルエンスルフォン酸10部、トルエン75部を仕込み100℃から徐々に昇温し120℃で15時間反応させ酸価が20以下になり、減圧脱溶剤させ、汲み出し、大豆油変性アクリレートA2を製造した。なお、大豆油変性アクリレートA2は、淡褐色、粘度0.2Pa・s/25℃の液体であった。
攪拌機、水分離管、温度計付き四つ口フラスコに大豆油KT(カネダ(株)製回収生成大豆油)880部、無水マレイン酸98部を仕込み170℃1時間ディールスアルダー反応させる。その後ハイドロキノン1.5部、2ヒドロキシエチルアクリレート210部、p−トルエンスルフォン酸10部、トルエン75部を仕込み100℃から徐々に昇温し120℃で15時間反応させ酸価が20以下になり、減圧脱溶剤させ、汲み出し、大豆油変性アクリレートA2を製造した。なお、大豆油変性アクリレートA2は、淡褐色、粘度0.2Pa・s/25℃の液体であった。
[植物油変性(メタ)アクリレート製造例3]
攪拌機、水分離管、温度計付き四つ口フラスコに大豆油白絞油(日清オリオ(株)製)880部、無水マレイン酸196部を仕込み170℃1時間ディールスアルダー反応させる。その後ハイドロキノン1.5部、ヒドロキシプロピルアクリレート460部、p−トルエンスルフォン酸12部、トルエン75部を仕込み100℃から徐々に昇温し120℃で15時間反応させ酸価が20以下になり、減圧脱溶剤させ、汲み出し、大豆油変性アクリレートA3を製造した。なお、大豆油変性アクリレートA3は、淡褐色、粘度0.2Pa・s/25℃の液体であった。
攪拌機、水分離管、温度計付き四つ口フラスコに大豆油白絞油(日清オリオ(株)製)880部、無水マレイン酸196部を仕込み170℃1時間ディールスアルダー反応させる。その後ハイドロキノン1.5部、ヒドロキシプロピルアクリレート460部、p−トルエンスルフォン酸12部、トルエン75部を仕込み100℃から徐々に昇温し120℃で15時間反応させ酸価が20以下になり、減圧脱溶剤させ、汲み出し、大豆油変性アクリレートA3を製造した。なお、大豆油変性アクリレートA3は、淡褐色、粘度0.2Pa・s/25℃の液体であった。
さらに、表1〜2の組成(部)に従って、実施例1〜24および比較例1〜26のインキを三本ロールミルにて練肉することによって、各種の活性エネルギー線硬化型インキを得た。
得られた活性エネルギー線硬化型インキを、PEコート紙に0.2cc/1000cm2展色させ、「表面硬化性」、および「耐スクラッチ性」について評価した。その結果をあわせて表1〜2に示す。なお、RIテスターとは、紙やフィルムにインキを展色させる試験機であり、インキの転移量や印圧を調整することができる。
<表面硬化性の評価>
メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)あるいは高圧水銀ランプ(アイグラフィックス(株)製)照射装置を使用し、コンベア速度(m/分)を変化させながら、紫外線を照射し、表面を指で触ってタックの有無を確認し、タックが無い最速のコンベア速度を「表面硬化性」とし、下記評価基準に基づいて評価を行った。ここで、コンベア速度の速いもの、すなわち、照射光量が少ないものほど表面硬化性が良好なるものであると判断できる。
(評価基準)
○:100m/分以上
×:100m/分未満
実用域は、「○」である。
メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)あるいは高圧水銀ランプ(アイグラフィックス(株)製)照射装置を使用し、コンベア速度(m/分)を変化させながら、紫外線を照射し、表面を指で触ってタックの有無を確認し、タックが無い最速のコンベア速度を「表面硬化性」とし、下記評価基準に基づいて評価を行った。ここで、コンベア速度の速いもの、すなわち、照射光量が少ないものほど表面硬化性が良好なるものであると判断できる。
(評価基準)
○:100m/分以上
×:100m/分未満
実用域は、「○」である。
<耐スクラッチ性の評価>
表面硬化性と同様に、メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)あるいは高圧水銀ランプ(アイグラフィックス(株)製)照射装置を使用し、コンベア速度(m/分)を変化させながら(20、40、60、80、100(m/分))、紫外線を照射させ、綿布でのこすりで評価した。ここで、紫外線の照射量が十分ではない場合は、最悪、塗膜がなくなり(評価基準 1)から照射量が十分である場合の最良のこすれなし(評価基準 5)まで評価し(5:こすれなし、4:表層こすれ、3:中間層こすれ、2:底部こすれ、1:塗膜なし)、実用性により以下のように評価した。
(評価基準)
○:(5:こすれなし、または、4:表層こすれ)、実用性あり。
△:(3:中間層こすれ、または、2:底部こすれ)、一応、実用性あり。
×:(1:塗膜なし)、実用性無し。
表面硬化性と同様に、メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)あるいは高圧水銀ランプ(アイグラフィックス(株)製)照射装置を使用し、コンベア速度(m/分)を変化させながら(20、40、60、80、100(m/分))、紫外線を照射させ、綿布でのこすりで評価した。ここで、紫外線の照射量が十分ではない場合は、最悪、塗膜がなくなり(評価基準 1)から照射量が十分である場合の最良のこすれなし(評価基準 5)まで評価し(5:こすれなし、4:表層こすれ、3:中間層こすれ、2:底部こすれ、1:塗膜なし)、実用性により以下のように評価した。
(評価基準)
○:(5:こすれなし、または、4:表層こすれ)、実用性あり。
△:(3:中間層こすれ、または、2:底部こすれ)、一応、実用性あり。
×:(1:塗膜なし)、実用性無し。
<傾斜版流動性>(インキの流動試験。印刷機実機での安定したローラー間転移性、壺逃 げがない等の代用試験方法)
2立方センチメートル半球形の窪みのついた金属板に、インキを2立方センチメートルをすり切りに入れ、60度の角度に傾けて、インキが10分間どの位流れるか評価した。
(評価基準)
○:10cm以上
△:5cm以上10cm未満
×:5cm未満
実用域は、「○」および「△」である。
2立方センチメートル半球形の窪みのついた金属板に、インキを2立方センチメートルをすり切りに入れ、60度の角度に傾けて、インキが10分間どの位流れるか評価した。
(評価基準)
○:10cm以上
△:5cm以上10cm未満
×:5cm未満
実用域は、「○」および「△」である。
実施例の処方設計は下記のようである。
(1)表1(実施例1〜6)
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を4種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルイソフタレート樹脂を使用。
(1)表1(実施例1〜6)
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を4種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルイソフタレート樹脂を使用。
(2)表1(実施例7〜16)
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を3種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルイソフタレート樹脂を使用。
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を3種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルイソフタレート樹脂を使用。
(3)表1(実施例17〜24)
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を2種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルイソフタレート樹脂を使用。
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を2種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルイソフタレート樹脂を使用。
(4)表2(比較例1〜3)
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を4種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルオルソフタレート樹脂を使用。
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を4種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルオルソフタレート樹脂を使用。
(5)表2(比較例4〜6)
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を4種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを未使用および植物油変性 (メタ)アクリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルイソフタレート樹脂を使用。
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を4種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを未使用および植物油変性 (メタ)アクリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルイソフタレート樹脂を使用。
(6)表2(比較例7〜9)
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を4種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを未使用および植物油変性 (メタ)アクリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルオルソフタレート樹脂を使用。
1)光重合開始剤:本発明における光重合開始剤を4種類使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを未使用および植物油変性 (メタ)アクリレートを使用。
3)バインダー樹脂:ジアリルオルソフタレート樹脂を使用。
(7)表2(比較例10〜26)
1)光重合開始剤:本発明の光重合開始剤あるいはその他の開始剤を適宜使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレートを使用。
3)バインダー樹脂
:ジアリルイソフタレート樹脂あるいはジアリルオルソフタレート樹脂を適 宜使用。
1)光重合開始剤:本発明の光重合開始剤あるいはその他の開始剤を適宜使用。
2)エチレン性二重結合を有する化合物
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレートを使用。
3)バインダー樹脂
:ジアリルイソフタレート樹脂あるいはジアリルオルソフタレート樹脂を適 宜使用。
表1〜2の結果より本発明の実施例によれば、メタルハライドランプあるいは高圧水銀ランプによる紫外線照射に対し、光重合性に優れ(表面硬化性)、実用に向いている耐傷付きの代用試験である耐スクラッチ性に優れ、流動性が大幅に向上した活性エネルギー線硬化型インキを得ることができることが分った。
なお、比較例において下記のことが、分かる。
(I)表2(比較例1〜3)
バインダー樹脂として、ジアリルオルソフタレート樹脂とした場合には、傾斜版 流動性が劣ることが分かる。
(II)表2(比較例4〜6)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを使用しない場合には、硬化性が劣 ることが分かる。
(III)表2(比較例7〜9)
バインダー樹脂として、ジアリルオルソフタレート樹脂とし、ジペンタエリスリ トールヘキサアクリレートを使用しない場合には、傾斜版流動性および硬化性が劣 ることが分かる。
(IV)表2(比較例10〜26)
本発明の特定の光重合開始剤の使用方法でない場合には硬化性が劣ることが分か る。
(I)表2(比較例1〜3)
バインダー樹脂として、ジアリルオルソフタレート樹脂とした場合には、傾斜版 流動性が劣ることが分かる。
(II)表2(比較例4〜6)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを使用しない場合には、硬化性が劣 ることが分かる。
(III)表2(比較例7〜9)
バインダー樹脂として、ジアリルオルソフタレート樹脂とし、ジペンタエリスリ トールヘキサアクリレートを使用しない場合には、傾斜版流動性および硬化性が劣 ることが分かる。
(IV)表2(比較例10〜26)
本発明の特定の光重合開始剤の使用方法でない場合には硬化性が劣ることが分か る。
Claims (8)
- エチレン性二重結合を有する化合物、バインダー樹脂および光重合開始剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキであって、
光重合開始剤が、
1)α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物および/またはα−モル フォリノアルキルフェノン化合物
ならびに
2)ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物および/またはチオキサントン化合 物
であり、
エチレン性二重結合を有する化合物が、
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよび植物油変性(メタ)ア クリレート
を含有し、
バインダー樹脂が、
ジアリルイソフタレート樹脂
を含有していることを特徴とする活性エネルギー線硬化型インキ。 - α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物が、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1または2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オンであることを特徴とする請求項1記載の活性エネルギー線硬化型インキ。
- α−モルフォリノアルキルフェノン化合物が、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オンであることを特徴とする請求項1また2記載の活性エネルギー線硬化型インキ。
- ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物が、4,4’−ビス−(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンであることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の活性エネルギー線硬化型インキ。
- チオキサントン化合物が、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントンおよび2−イソプロピルチオキサントンから選ばれる1種類以上であることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の活性エネルギー線硬化型インキ。
- 植物油変性(メタ)アクリレートが、大豆油変性(メタ)アクリレート、亜麻仁油変性(メタ)アクリレートおよび桐油変性(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の活性エネルギー線硬化型インキ。
- 請求項1〜6いずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インキを用いて基材に印刷し、印刷されたインキを活性エネルギー線を用いて硬化させることを特徴とする印刷物の製造方法。
- 請求項7に記載の印刷物の製造方法で得られた印刷物。
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2012
- 2012-07-11 JP JP2012155418A patent/JP2014015572A/ja active Pending
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