JP2019026675A - 光硬化性樹脂組成物、インキ及び塗料 - Google Patents
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Abstract
Description
エポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)、
エチレン性不飽和化合物(C)とを含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物、
並びにその樹脂組成物を含んでなるインキ、塗料に関するものである。
例えば、紫外線硬化タイプの印刷インキは、硬化速度が早く短時間で硬化できること、溶剤を使わないので環境に適合していること、省資源・省エネルギーであること等の点が高く評価され実用化が広がっている。従来から、紫外線により硬化する印刷インキとしては、アクリレート等のエチレン性不飽和化合物、光開始剤、顔料等を含む種々の組み合わせが提案されている。
項1. 一般式(1)で表されるアリル化合物を重合して得られるアリル重合体(A)と
エポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)、
エチレン性不飽和化合物(C)とを含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物。
項2. エポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)とエチレン性不飽和化合物(C)の比率が1:99〜99:1の範囲であることを特徴とする項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
項3. 前記式(1)表されるアリル化合物が、式(2)〜(9)で表される化合物が、
で表される化合物の何れかである項1または2に記載の光硬化性樹脂組成物。
項4. 更に、光重合開始剤を含有する項1〜3のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物。
項5. 項1〜4の何れかに記載の光硬化性樹脂組成物を含むことを特徴とするインキ。
項6. 項1〜4の何れかに記載の光硬化性樹脂組成物を含むことを特徴とする塗料。
項7. オーバープリントワニスである項6に記載の塗料。
に、特定の構造を有するアリル重合体(A)がエポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)とエチレン不飽和化合物(C)を組合わせて用いた際に相溶性に優れるため、光硬化性樹脂組成物として、広範囲の割合で、組成の調整が可能となる。とりわけ、プロピレンオキサイド変性アクリレートやエチレンオキサイド変性アクリレートなどのエチレン性不飽和化合物(C)とエポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)を併用して用いた場合、ジアリルフタレート樹脂では実現不可能な光硬化性樹脂組成の配合調整が可能となる。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、式(1)で表されるアリル化合物を重合することによって得られるアリル重合体(A)、エポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)、及びエチレン性不飽和化合物(C)を含有するものである。エポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)とエチレン性不飽和化合物(C)を併用することで、アリル重合体(A)との溶解性が得られる。これは、アリル重合体のSP値とエポキシ化植物油(メタ)アクリレートとエチレン性不飽和化合物の混合物のSP値が近似することによって、溶解性が向上しているものと推測される。
本発明の光硬化性樹脂組成物には、式(1)で表されるアリル化合物を重合することによって得られるアリル重合体(A)を用いることができる。
式(1)中のZは、n価の脂環式炭化水素基である。この場合、炭素数は3〜18であることが好ましく、4〜12であることがより好ましく、4〜10であることが特に好ましい。
n価の脂環式炭化水素基は、飽和のn価の脂環式炭化水素基であってもよく、一部において不飽和結合を有していてもよい。なお、本発明において、脂環式とは、芳香性を有しない環状構造を有する炭化水素基を意味する。
式(1)中のn価は、2価又は3価であることが好ましく、2価であることがより好ましい。
本発明のアリル化合物は、式(10)で表わされるカルボン酸化合物、又はそれらの酸無水物とハロゲン化アリル又はアリルアルコールとを、必要に応じて、酸性物質、塩基性物質、触媒、溶媒などの存在下、反応させることにより製造できる。式(10)で表わされるカルボン酸化合物は試薬や工業薬品として入手可能である。
Z-(COOH)n …(10)
[式中、n、及びZに関しては、前記式(1)におけるn、及びZと同じ意味である。]
銅化合物としては特に限定はなく、ほとんどの銅化合物が用いられるが、塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二銅、ヨウ化第一銅等のハロゲン化銅、酸化第一銅、シアン化第一銅、硫酸第一銅、硫酸第二銅、リン酸第二銅、硝酸第一銅、硝酸第二銅等の無機酸の銅塩、水酸化第二銅、炭酸銅、酢酸第一銅、酢酸第二銅等が好ましい。その中でも特に、塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二銅、ヨウ化第一銅、硫酸銅、酢酸第二銅は容易に入手可能で安価な点で好適である。
アリル化合物の重合方法は、特に限定されず、通常の重合反応を用いることができる。重合反応には、必要に応じて、適宜重合開始剤を添加してもよい。重合開始剤を用いることで、より高分子量のアリル重合体(A)を短時間に得ることができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物には、エポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)を含有する。エポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)を含有することで、環境に適応した光硬化性樹脂組成物を提供することができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物には、上述したエポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)に加えて、光照射により硬化可能であるエチレン性不飽和化合物(C)をさらに、含有させる。エチレン性不飽和化合物(C)としては、炭素‐炭素二重結合を1〜20個有することが好ましく、1〜10個有することがより好ましく、2〜6個有することがさらに好ましい。エチレン性不飽和化合物(C)としては、アクリル酸エステル化合物、(メタ)アリル化合物およびビニル化合物等が挙げられる。また、エチレン性不飽和化合物は2種以上の化合物の混合物を用いることも可能である。なお、本発明におけるエチレン性不飽和化合物(C)には、上述したエポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)は含まれないものとする。
ビニル化合物としては、スチレン、ジビニルベンゼン、N-ビニルピロリドン、酢酸ビニル等を例示することができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、重合開始剤を含んでいてもよく、特に光重合開始剤を含有することが好ましい。光硬化性樹脂組成物に含有される光重合開始剤としては、2‐メチル‐1‐[4‐(メチルチオ)フェニル]‐2‐モルホリノプロパン-1、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン系、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾイン系、ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、アシルフォスフィンオキサイド等のリン系、チオキサントン等のイオウ系、ベンジル、9,10‐フェナンスレンキノン等のジベンジル系が挙げられる。
また、光硬化性樹脂組成物には、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ワックスを添加してもよい。ワックスとして、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。ワックスの添加量は、光硬化性樹脂組成物全体に対して、0.1〜10重量%の範囲であることが好ましく、0.5〜5重量%の範囲がより好ましい。
着色剤の量は、光硬化性樹脂組成物全体に対して、1〜50重量%の範囲であることが好ましく、1〜45重量%の範囲がより好ましい。
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)はGPCを用いて測定した。Mw、Mnは標準ポリスチレン換算の重量平均分子量、数平均分子量の値である。
カラム:ShodexKF−806L、KF−804、KF−803、KF−802、KF−801を直列に接続
流速:1.0mL/min
温度:40℃
検出:RID−6A
試料:試料20mgをテトラヒドロフラン10mLに溶解させ測定用のサンプルとした。
1,2‐シクロヘキサンジカルボン酸ジアリルは、シクロヘキサンジカルボン酸無水物とアリルアルコールをエステル化反応させることによって製造した。
3Lのセパラブルフラスコに1,2‐シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル2400gを加え、60gのベンゾイルパーオキサイドを加えて80℃で加熱攪拌した。2.5時間反応させた後、30℃まで冷却した。冷却後、フラスコにメタノールを加え、重合体を沈殿させた。得られた重合体を40℃で16時間減圧乾燥した(収量:408g、収率:17%、Mw=32,000、Mw/Mn=2.8、SP値 10.7)。得られた重合体を重合体1とし、実施例1に用いた。
下記表1に記載の各組成の光硬化性樹脂組成物を調製し、光硬化性樹脂組成物の特性を評価した。
製造例1で得られたアリル重合体(A)、DAP樹脂、エポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)、エチレン性不飽和化合物(C)、及び重合禁止剤を下記表1、2に記載の各組成量で添加し、90℃から120℃まで加熱混合して光硬化性樹脂組成物を調製した。室温に冷却後、一晩後経過したものの外観が透明であるかで相溶性を確認した。冷却後も外観が透明であったものを○、冷却後室温で白濁したものを×とした。結果は表1、2に示す。
表1に示した重合体1以外の成分は下記のとおりである。
TMPTA;トリメチロールプロパントリアクリレート:サートマー(Sartomer) 製 SR351NS、SP値(9.9)
DTMPTA;ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート:サートマー(Sartomer) 製 SR355NS、SP値(9.8)
3EO−TMPTA;3molEO変性トリメチロールプロパントリアクリレート: サートマー(Sartomer) 製 SR454NS、SP値(9.7)
3PO−TMPTA;3molPO変性トリメチロールプロパントリアクリレート: サートマー(Sartomer) 製 SR492TFN、SP値(9.4)
DPHA;ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:東亞合成(株)製 M-404、SP値(10.4)
エポキシ化大豆油アクリレート: サートマー(Sartomer)製 CN111US
メチルハイドロキノン:和光純薬工業(株)製
表2に示した成分は下記のとおりである。
DAP樹脂;(株)大阪ソーダ製、ダイソーダップA
TMPTA;トリメチロールプロパントリアクリレート:サートマー(Sartomer) 製 SR351NS、SP値(9.9)
DTMPTA;ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート:サートマー(Sartomer) 製 SR355NS、SP値(9.8)
3EO−TMPTA;3molEO変性トリメチロールプロパントリアクリレート: サートマー(Sartomer) 製 SR454NS、SP値(9.7)
DPHA;ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:東亞合成(株)製 M-404、SP値(10.4)
エポキシ化大豆油アクリレート: サートマー(Sartomer)製 CN111US
メチルハイドロキノン:和光純薬工業(株)製
Claims (7)
- 一般式(1)で表されるアリル化合物を重合して得られるアリル重合体(A)と
エポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)、
エチレン性不飽和化合物(C)とを含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物。 - エポキシ化植物油(メタ)アクリレート(B)とエチレン性不飽和化合物(C)の比率が1:99〜99:1の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
- 前記式(1)表されるアリル化合物が、式(2)〜(9)で表される化合物が、
で表される化合物の何れかである請求項1または2に記載の光硬化性樹脂組成物。 - 更に、光重合開始剤を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物。
- 請求項1〜4の何れかに記載の光硬化性樹脂組成物を含むことを特徴とするインキ。
- 請求項1〜4の何れかに記載の光硬化性樹脂組成物を含むことを特徴とする塗料。
- オーバープリントワニスである請求項6に記載の塗料。
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