JP2023020261A - 光硬化型ニス組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】光沢の付与に加えて、滑り性、耐ブロッキング性、及び、レベリング性を兼ね備えた硬化物を得ることができる光硬化型ニス組成物を提供する。【解決手段】光重合性化合物、光重合開始剤、アミド化合物、及び、可塑剤を少なくとも含有し、上記アミド化合物が、炭素数32~40のビスアミド及び/又は炭素数10~16のモノアミドであり、上記アミド化合物の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して0.5~4.0質量%であり、上記可塑剤が、ジカルボン酸ジアルキルであり、上記可塑剤の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して3.0~6.5質量%である光硬化型ニス組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、光硬化型ニス組成物に関する。
フィルム状、シート状、板状等の各種基材の表面に印刷を行った後、オーバープリントニスをコーティングすることにより、その基材自体や印刷表面を保護したり光沢付与したりすることが広く行われている。
例えば、特許文献1では、アミノ基含有スチレン(メタ)アクリル樹脂(A)と、環状構造を有する2~3官能(メタ)アクリレートモノマー(B)と、上記モノマー(B)以外の2~4官能(メタ)アクリレートモノマー(C)とを含む、活性エネルギー線硬化型オーバーコートワニスであって、上記環状構造を有する2~3官能(メタ)アクリレートモノマー(B)が、複素環を有する2~3官能(メタ)アクリレートモノマーと、芳香環を有する2~3官能(メタ)アクリレートモノマーとを含む活性エネルギー線硬化型オーバーコートワニスが開示されている。
近年、オーバープリントニスには、光沢の付与に加えて、滑り性、耐ブロッキング性、及び、レベリング性が要求される。特にカートン梱包に用いられる場合には、それが顕著であった。
特許文献1では、光沢については議論されているが、滑り性、耐ブロッキング性、及び、レベリング性については十分に検討されておらず、更なる改善の余地があった。
そこで本発明は、上述した課題に鑑みたものであり、光沢の付与に加えて、滑り性、耐ブロッキング性、及び、レベリング性を兼ね備えた硬化物を得ることができる光硬化型ニス組成物を提供する。
本発明は、光重合性化合物、光重合開始剤、アミド化合物、及び、可塑剤を少なくとも含有し、上記アミド化合物が、炭素数32~40のビスアミド及び/又は炭素数10~16のモノアミドであり、上記アミド化合物の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して0.5~4.0質量%であり、上記可塑剤が、ジカルボン酸ジアルキルであり、上記可塑剤の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して3.0~6.5質量%である光硬化型ニス組成物である。
本発明の光硬化型ニス組成物において、前記アミド化合物が、炭素数34~38のビスアミド及び/又は炭素数12~14のモノアミドであることが好ましい。
また、上記可塑剤が、セバシン酸ジアルキル及び/又はアジピン酸ジアルキルであることが好ましい。
また、上記光重合性化合物が、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー及び/又はアミノ基含有オリゴマーを含有することが好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物は、更にアクリル樹脂を含有することが好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物は、更に有機溶剤を含有することが好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物は、グラビア印刷で塗工されることが好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物は、LEDによって硬化されることが好ましい。
また、上記可塑剤が、セバシン酸ジアルキル及び/又はアジピン酸ジアルキルであることが好ましい。
また、上記光重合性化合物が、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー及び/又はアミノ基含有オリゴマーを含有することが好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物は、更にアクリル樹脂を含有することが好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物は、更に有機溶剤を含有することが好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物は、グラビア印刷で塗工されることが好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物は、LEDによって硬化されることが好ましい。
本発明は、光沢の付与に加えて、滑り性、耐ブロッキング性、及び、レベリング性を兼ね備えた硬化物を得ることができる光硬化型ニス組成物を提供することができる。
本発明は、光重合性化合物、光重合開始剤、アミド化合物、及び、可塑剤を少なくとも含有し、上記アミド化合物が、炭素数32~40のビスアミド及び/又は炭素数10~16のモノアミドであり、上記アミド化合物の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して0.5~4.0質量%であり、上記可塑剤が、ジカルボン酸ジアルキルである光硬化型ニス組成物であり、上記可塑剤の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して3.0~6.5質量%である。
本発明の光硬化型ニス組成物は、コーティング後の光照射により光重合化合物が塗膜を形成する。光硬化型ニス組成物に含有されるアミド化合物は、塗膜の形成後に塗膜中から塗膜表面へ移行することが知られている。アミド化合物が塗膜表面に配向することで塗膜を保護し、滑り性や耐ブロッキング性が良化すると考えられる。また適量であれば塗膜表面の平滑性を損なうことがないため、光沢やレベリング性を悪化させることもない。
ただし、本発明は上記メカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
ただし、本発明は上記メカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
(光重合性化合物)
本発明の光硬化型ニス組成物は、光重合性化合物を含有する。
本発明の光硬化型ニス組成物は、光重合性化合物を含有する。
上記光重合性化合物としては、(メタ)アクリロイル基やビニル基等からなる群より選ばれる1種以上のエチレン性不飽和結合を1つ以上有する光重合性オリゴマーを用いることができる。
上記光重合性オリゴマーとしては、例えば、ポリジアリルフタレートオリゴマー、ネオペンチルグリコールオリゴ(メタ)アクリレートオリゴマー、1,4一ブタンジオールオリゴ(メタ)アクリレートオリゴマー、1,6-ヘキサンジオールオリゴ(メタ)アクリレートオリゴマー、トリメチロールプロパンオリゴ(メタ)アクリレートオリゴマー、ペンタエリスリトールオリゴ(メタ)アクリレートオリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、ロジン変性エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、不飽和ポリエステルオリゴマー、ポリエーテル(メタ)アクリレートオリゴマー、未反応の不飽和基を備えたアクリル系オリゴマー、不飽和ポリエーテルオリゴマー、不飽和ポリアミドオリゴマー、不飽和ポリウレタンオリゴマー、アクリル変性フェノール系オリゴマー、アミノ基含有オリゴマー等からなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。
これらの中でも、硬化性や光沢付与の観点から、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー及び/又はアミノ基含有オリゴマーを含有することが好ましい。
上記エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、ダイセルオルネクス社製の「EBECRYL」シリーズ、アルケマ社製の「CN」シリーズ、BASF社製「Laromer」シリーズ等からなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。
上記アミノ基含有オリゴマーとしては、例えば、DSM社製「Agisyn008」(アミノ基含有光重合性オリゴマー)、サートマー社製「CN371」(分子内に2個の光重合性官能基及び2個のアミノ基を有するアクリル化アミン化合物のオリゴマー)等からなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。
上記光重合性化合物は、希釈した際の粘度を好適に調整する観点から、(メタ)アクリレートモノマーを含有することが好ましく、上記光重合性オリゴマーに加えて、(メタ)アクリレートモノマー等の光重合性モノマーを含有することがより好ましい。
上記光重合性モノマーとしては、単官能又は多官能の(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記単官能(メタ)アクリレートとしては、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチル(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、グリシジル(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-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(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、ノニルフェノキシエチルテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記多官能(メタ)アクリレートとしては、1,4-ブタンジオールジ(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、1,6-ヘキサンジオールジ(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、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、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、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、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)アクリレート等の2価アルコールのジ(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、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA1モルに2モルのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(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、ペンタエリスリトールトリ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート等の3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート、グリセリン1モルに3モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン1モルに3モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのジ又はトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレンポリオールのポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記光重合性モノマーとしては、硬化性や光沢付与の観点や、希釈した際の粘度を好適に調整する観点から、ビスフェノールA1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレートが好ましく、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレートがより好ましい。
なお、上記光重合性化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記光重合性化合物は、本発明の光硬化型ニス組成物の全量に対して、30~70質量%含有することが好ましい。
上記光重合性化合物において、上記光重合性オリゴマーの含有量は、上記光重合性化合物の全量に対して20~60質量%であることが好ましい。
また、上記光重合性モノマーの含有量は、上記光重合性化合物の全量に対して40~80質量%であることが好ましい。
また、上記光重合性モノマーの含有量は、上記光重合性化合物の全量に対して40~80質量%であることが好ましい。
(光重合開始剤)
本発明の光硬化型ニス組成物は、光重合開始剤を含有する。
本発明の光硬化型ニス組成物は、光重合開始剤を含有する。
上記光重合開始剤としては、例えば、アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、α-ヒドロキシケトン系重合開始剤等が挙げられる。
上記アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤としては、例えば、ビス-2,6-ジメトキシベンゾイル-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド(OmniradTPO)、ビス(2,4,6-トリメチルべンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(Omnirad 819、又はSB-PI719)、エトキシ(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(TPOL)等が挙げられる。
上記α-ヒドロキシケトン系重合開始剤としては、2-ヒドロキシ-1-{4-〔4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル〕-フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン(Omnirad127)、2-ヒドロキシ-4’-ヒドロキシエトキシ-2-メチルプロピオフェノン(Omnirad2959)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(Omnirad184)、オリゴ{2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(1-メチルビニル)フェニル]プロパノン}(ESACURE ONE)、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-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等が挙げられる。
上記光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン、エチルミヒラーズケトン、ジエチルチオキサントン、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-オン、4’-(メチルチオ)-α-モルホリノ-α-メチルプロピオフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,2-ジメチル-2-ヒドロキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン等であってもよい。
なかでも、着色抑制の観点から、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド(OmniradTPO)が好ましい。
上記光重合開始剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記光重合開始剤は、上記光重合性化合物の全量に対して、5~20質量%であることが好ましい。
(アミド化合物)
本発明の光硬化型ニス組成物は、アミド化合物を含有する。
上記アミド化合物は、炭素数32~40のビスアミド及び/又は炭素数10~16のモノアミドである。
本発明の光硬化型ニス組成物は、アミド化合物を含有する。
上記アミド化合物は、炭素数32~40のビスアミド及び/又は炭素数10~16のモノアミドである。
上記炭素数32~40のビスアミドとしては、直鎖状又は分岐鎖を有していてもよく、例えば、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド等が挙げられる。
上記炭素数10~16のモノアミドとしては、直鎖状又は分岐鎖を有していてもよく、例えば、カプリン酸アミド、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド等が挙げられる。
なかでも、上記アミド化合物は、炭素数34~38のビスアミド及び/又は炭素数12~14のモノアミドであることが好ましく、炭素数34~38のビスアミドであることがより好ましい。
このようなアミド化合物を含有することにより、光沢と滑り性とを好適に付与することができる。
このようなアミド化合物を含有することにより、光沢と滑り性とを好適に付与することができる。
上記アミド化合物の含有量は、上記光重合性化合物の全量に対して0.5~4.0質量%である。
上記アミド化合物の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して0.5質量%未満であると、滑り性と耐ブロッキング性が低下し、4.0質量%を超えると、光沢が低下する。
上記アミド化合物の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して0.5質量%未満であると、滑り性と耐ブロッキング性が低下し、4.0質量%を超えると、光沢が低下する。
上記アミド化合物の含有量は、上記光重合性化合物の全量に対して0.7質量%以上であることが好ましく、1.0質量%以上であることがより好ましく、1.2質量%以上であることが更に好ましい。
また、アミド化合物の含有量は、上記光重合性化合物の全量に対して3.6質量%以下であることが好ましく、2.4質量%以下であることがより好ましく、2.0質量%以下であることが更に好ましく、1.8質量%以下であることが特に好ましい。
また、アミド化合物の含有量は、上記光重合性化合物の全量に対して3.6質量%以下であることが好ましく、2.4質量%以下であることがより好ましく、2.0質量%以下であることが更に好ましく、1.8質量%以下であることが特に好ましい。
(可塑剤)
本発明の光硬化型ニス組成物は、可塑剤を含有する。
上記可塑剤は、ジカルボン酸ジアルキルである。
このような可塑剤は、光硬化型ニス組成物を硬化させた際に、適度にブリードアウトすることができるので、硬化直後から光沢を損なわずに、滑り性、及び、耐ブロッキング性を付与することができる。
本発明の光硬化型ニス組成物は、可塑剤を含有する。
上記可塑剤は、ジカルボン酸ジアルキルである。
このような可塑剤は、光硬化型ニス組成物を硬化させた際に、適度にブリードアウトすることができるので、硬化直後から光沢を損なわずに、滑り性、及び、耐ブロッキング性を付与することができる。
上記ジカルボン酸ジアルキルとしては、例えば、コハク酸ジエチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル、ドデカン二酸ジエチル等が挙げられる。
なかでも、滑り性、及び、耐ブロッキング性をより好適に付与する観点から、セバシン酸ジアルキル及び/又はアジピン酸ジアルキルであることが好ましく、セバシン酸ジオクチル及びアジピン酸ジオクチルであることがより好ましく、アジピン酸ジオクチルであることが更に好ましい。
上記可塑剤の含有量は、上記光重合性化合物の全量に対して3.0~6.5質量%である。
上記可塑剤の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して3.0質量%未満であると、硬化物の滑り性が低下し、上記光重合性化合物の全量に対して6.5質量%を超えると、硬化物の光沢が低下する。
上記可塑剤の含有量は、滑り性と光沢とを好適に付与する観点から、上記光重合性化合物の全量に対して、3.6~5.4質量%であることが好ましく、4.0~5.0質量%であることがより好ましい。
上記可塑剤の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して3.0質量%未満であると、硬化物の滑り性が低下し、上記光重合性化合物の全量に対して6.5質量%を超えると、硬化物の光沢が低下する。
上記可塑剤の含有量は、滑り性と光沢とを好適に付与する観点から、上記光重合性化合物の全量に対して、3.6~5.4質量%であることが好ましく、4.0~5.0質量%であることがより好ましい。
(アクリル樹脂)
本発明の光硬化型ニス組成物は、更にアクリル樹脂を含有することが好ましい。
上記アクリル樹脂を含有することにより、光沢値の付与や基材に対する密着性を向上することができる。
本発明の光硬化型ニス組成物は、更にアクリル樹脂を含有することが好ましい。
上記アクリル樹脂を含有することにより、光沢値の付与や基材に対する密着性を向上することができる。
上記アクリル樹脂としては、(メタ)アクリレートモノマー等からなる共重合体等が挙げられ、上記(メタ)アクリレートとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、アクリル酸2量体、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の酸基含有モノマーを共重合体成分として有することができる。
また、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、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)アクリレート等の水酸基含有モノマーを共重合成分として有することができる。
また、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、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)アクリレート等の水酸基含有モノマーを共重合成分として有することができる。
上記アクリル樹脂を構成する他のモノマーとしては、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(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)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アルキルアミド、N-メチロール(メタ)アルキルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アルキルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アルキルアミド、N,N-ジブチル(メタ)アルキルアミド、N,N-ジオクチル(メタ)アルキルアミド、N-モノブチル(メタ)アルキルアミド、N-モノオクチル(メタ)アルキルアミド等のアクリルアミド、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルケトン、t-ブチルスチレン、(メタ)アクリロニトリル、ブタジエン、イソプレン等のその他のモノマーが挙げられる。
上記アクリル樹脂は、アクリルオリゴマーを含有してもよい。
上記アクリルオリゴマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、エーテル基含有(メタ)アクリレートオリゴマー、サートマーCN704等のエステル基含有(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ変性(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられる。
上記アクリルオリゴマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、エーテル基含有(メタ)アクリレートオリゴマー、サートマーCN704等のエステル基含有(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ変性(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられる。
上記アクリル樹脂の含有量としては、本発明の光硬化型ニス組成物の全量に対して5~20質量%であることが好ましい。
(有機溶剤)
本発明の光硬化型ニス組成物は、有機溶剤を含有することが好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物は、有機溶剤を含有することが好ましい。
上記有機溶剤としては、上述した各種成分を含有できるものであればよい。
例えば、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、炭化水素系溶剤、ハロゲン系溶剤、エーテル系溶剤、含窒素系溶剤等が挙げられる。
例えば、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、炭化水素系溶剤、ハロゲン系溶剤、エーテル系溶剤、含窒素系溶剤等が挙げられる。
上記アルコール系溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ノルマルブチルアルコール、ターシャリーブチルアルコール、2-エチエルヘキサノール等が挙げられる。
上記ケトン系溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、ジアセトンアルコール等が挙げられる。
上記エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸メトキシブチル、酢酸アミル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等が挙げられる。
上記炭化水素系溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ノルマルヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、イソオクタン、ノルマルデカン、ノルマルヘプタン等が挙げられる。
上記ハロゲン系溶剤としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエチレン等が挙げられる。
上記エーテル系溶剤としては、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、ジイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、3-メトキシブタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール、4-メチルアニソール等が挙げられる。
上記含窒素系溶剤としては、例えば、アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
上記含窒素系溶剤としては、例えば、アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
上記有機溶剤の含有量としては、上述した各種成分を溶解できるものであればよく、本発明の光硬化型ニス組成物の全量に対して例えば、20~90質量%である。
(その他の添加剤)
本発明の光硬化型ニス組成物は、必要に応じて、界面活性剤、重合禁止剤、表面調整剤、光安定化剤、酸化防止剤、ワックス、滑剤等の種々の添加剤を本発明の効果が毀損されない範囲で使用できる。また、本発明の光硬化型ニス組成物に無機又は有機の公知の色材を含有させても良い。
本発明の光硬化型ニス組成物は、必要に応じて、界面活性剤、重合禁止剤、表面調整剤、光安定化剤、酸化防止剤、ワックス、滑剤等の種々の添加剤を本発明の効果が毀損されない範囲で使用できる。また、本発明の光硬化型ニス組成物に無機又は有機の公知の色材を含有させても良い。
上記ワックスとしては、滑り性及び耐ブロッキング性を好適に付与する観点からポリオレフィンワックス、PTFEワックス及びフィッシャートロプシュワックスなどの低極性ワックスが好ましく、接地面積の観点から想定されるニス膜厚より大きい平均粒子径のワックスを用いることが好ましい。
上記その他の添加剤の含有量としては特に限定されないが、本発明の光硬化型ニス組成物の全量に対して、例えば、0.1~5質量%である。
(光硬化型ニス組成物の製造方法)
本発明の光硬化型ニス組成物の製造方法としては、特に限定されず、上記の各材料を、例えば、攪拌、混合すればよい。
上記攪拌、混合する方法としては、公知の方法を適宜選択して用いることができる。
本発明の光硬化型ニス組成物の製造方法としては、特に限定されず、上記の各材料を、例えば、攪拌、混合すればよい。
上記攪拌、混合する方法としては、公知の方法を適宜選択して用いることができる。
(光硬化型ニス組成物)
本発明の光硬化型ニス組成物は、光沢の付与に加えて、滑り性、耐ブロッキング性、及び、レベリング性を兼ね備えた硬化物を得ることができる。
本発明の光硬化型ニス組成物は、光沢の付与に加えて、滑り性、耐ブロッキング性、及び、レベリング性を兼ね備えた硬化物を得ることができる。
本発明の光硬化型ニス組成物の硬化物の滑り性、耐ブロッキング性、レベリング性、及び、光沢は、以下の方法により評価することができる。
本発明の光硬化型ニス組成物をリゴー社製ザーンカップ3号で16秒となるよう酢酸エチルで希釈し、0.10mmのメアバーを用いてCRC(大阪製紙社製)に塗工した後、塗工面から0.2cm離れた位置から、1回1秒当たりUV積算光量が100~170mJ/cm2となるようにUV-LEDを照射して2~10μmの硬化物(塗膜ともいう)を得る。
本発明の光硬化型ニス組成物をリゴー社製ザーンカップ3号で16秒となるよう酢酸エチルで希釈し、0.10mmのメアバーを用いてCRC(大阪製紙社製)に塗工した後、塗工面から0.2cm離れた位置から、1回1秒当たりUV積算光量が100~170mJ/cm2となるようにUV-LEDを照射して2~10μmの硬化物(塗膜ともいう)を得る。
上記硬化物の滑り性としては、上記硬化物の滑り角度を、東洋精機製滑り角度試験機により測定し、滑り角が20度未満であれば、十分な滑り性を有すると判断できる。
上記滑り角は、15度未満であることが好ましい。
上記滑り角は、15度未満であることが好ましい。
上記硬化物の耐ブロッキング性としては、上記硬化物の表面と裏面とを合わせ、1000g/cm2の荷重をかけて40℃で24時間放置した後、接触面を剥がす際に抵抗はあったが、接触面から塗膜が剥離しなければ十分な耐ブロッキング性を有すると判断できる。
上記耐ブロッキング性は、接触面を剥がす際に全く抵抗が無く、また、接触面から塗膜が剥離しないことが好ましい。
上記耐ブロッキング性は、接触面を剥がす際に全く抵抗が無く、また、接触面から塗膜が剥離しないことが好ましい。
上記硬化物のレベリング性としては、塗膜全体にムラが少量発生する程度であれば十分なレベリング性を有すると判断できる。
上記レベリング性は、塗膜全体にムラが生じないことが好ましい。
上記レベリング性は、塗膜全体にムラが生じないことが好ましい。
上記硬化物の光沢としては、上記硬化物の表面を、JIS K 5600-4-7:1999に基づいて60°鏡面光沢度の値を測定し、70%以上であれば十分な光沢を有すると判断できる。
上記鏡面光沢度の値は、75%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
上記鏡面光沢度の値は、75%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物の塗工方法としては、例えば、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、活版印刷、ローラによる塗装、噴霧塗装等、公知の印刷方法が挙げられる。
なかでも、光硬化型ニス組成物の組成や印刷時の粘度の観点から、グラビア印刷であることが好ましい。
なかでも、光硬化型ニス組成物の組成や印刷時の粘度の観点から、グラビア印刷であることが好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物は、好適に塗工する観点から、リゴー社製ザーンカップ3号で測定した粘度が20秒以下であることが好ましく、16秒以下であることがより好ましい。
本発明の光硬化型ニス組成物を塗工する対象としては特に限定されず、紙基材、各種樹脂シート等の樹脂成形体表面、金属表面、セラミックス表面、木質材表面を含む周知の材料に用いることができるが、カートン梱包に特に好適に用いることができる。
本発明の光硬化型ニス組成物は、上記塗工方法により塗工した後、硬化された硬化物となる。
上記硬化方法としては、活性エネルギー線としては、紫外線の他、電子線、α線、β線、γ線、X線等の、組成物中の重合性成分の重合反応を進める上で必要なエネルギーを付与できるものであればよい。
なかでも、消費電力や維持費用の観点から、LEDによって硬化されることが好ましい。
上記LEDとしては、紫外線発光ダイオード(UV-LED)及び紫外線レーザダイオード(UV-LD)等を用いることができる。
上記硬化方法としては、活性エネルギー線としては、紫外線の他、電子線、α線、β線、γ線、X線等の、組成物中の重合性成分の重合反応を進める上で必要なエネルギーを付与できるものであればよい。
なかでも、消費電力や維持費用の観点から、LEDによって硬化されることが好ましい。
上記LEDとしては、紫外線発光ダイオード(UV-LED)及び紫外線レーザダイオード(UV-LD)等を用いることができる。
本発明の光硬化型ニス組成物の硬化物の厚みは用途に応じて適宜決定すればよいが、例えば、2~10μmである。
以下に実施例をあげて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」は「質量%」を意味し、「部」は「質量部」を意味する。
実施例及び比較例で用いた材料は以下の通りである。
(有機溶剤)
酢酸エチル
イソピロピルアルコール(IPA)
(光重合性化合物)
LAROMER8986(商品名「LAROMER LR8986」、エポキシアクリレートオリゴマー、BASF社製)
AGISYN008(商品名「Agisyn008」、アミノ基含有光重合性オリゴマー、DSM社製)
GM62R4E(商品名「Qualicure GM62R4E」、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、Qualipoly Chemical社製)
DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
(アクリル樹脂)
BR-116(商品名「ダイヤナールBR-116」アクリル樹脂、三菱ケミカル社製)
(光重合開始剤)
TPO(2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド)
(ワックス)
SasolWax spray 30(Sasol社製)
(アミド化合物)
エチレンビスオレイン酸アミド(商品名「ITOHWAX J-500」、伊藤製油社製)
エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド(商品名「スリパックスH」、三菱ケミカル社製)
ラウリン酸アミド
ステアリン酸アミド
(非アミド化合物)
BYK-377(商品名「BYK-377」、シリコン系表面調整剤、BYK社製)
(可塑剤)
DOS(セバシン酸ジオクチル)
DOA(アジピン酸ジオクチル)
シトロフレックスA4(商品名「シトロフレックスA-4」、クエン酸アセチルトリブチル、森村商事社製)
トップサイザー3号(商品名「トップサイザー3号」、N-エチル-o/p-トルエンスルホンアミド、富士アドケミカル社製)
酢酸エチル
イソピロピルアルコール(IPA)
(光重合性化合物)
LAROMER8986(商品名「LAROMER LR8986」、エポキシアクリレートオリゴマー、BASF社製)
AGISYN008(商品名「Agisyn008」、アミノ基含有光重合性オリゴマー、DSM社製)
GM62R4E(商品名「Qualicure GM62R4E」、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、Qualipoly Chemical社製)
DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
(アクリル樹脂)
BR-116(商品名「ダイヤナールBR-116」アクリル樹脂、三菱ケミカル社製)
(光重合開始剤)
TPO(2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド)
(ワックス)
SasolWax spray 30(Sasol社製)
(アミド化合物)
エチレンビスオレイン酸アミド(商品名「ITOHWAX J-500」、伊藤製油社製)
エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド(商品名「スリパックスH」、三菱ケミカル社製)
ラウリン酸アミド
ステアリン酸アミド
(非アミド化合物)
BYK-377(商品名「BYK-377」、シリコン系表面調整剤、BYK社製)
(可塑剤)
DOS(セバシン酸ジオクチル)
DOA(アジピン酸ジオクチル)
シトロフレックスA4(商品名「シトロフレックスA-4」、クエン酸アセチルトリブチル、森村商事社製)
トップサイザー3号(商品名「トップサイザー3号」、N-エチル-o/p-トルエンスルホンアミド、富士アドケミカル社製)
(光硬化型ニス組成物の作製)
表1に記載の配合で各材料を通常のインキ製造装置により混合して、実施例及び比較例に係る光硬化型ニス組成物を作製した。
表1に記載の配合で各材料を通常のインキ製造装置により混合して、実施例及び比較例に係る光硬化型ニス組成物を作製した。
(硬化物の作製)
実施例及び比較例に係る光硬化型ニス組成物を、リゴー社製ザーンカップ3号で16秒となるよう酢酸エチルで希釈し、0.10mmのメアバーを用いてCRC(大阪製紙社製)に塗工した後、塗工面から0.2cm離れた位置から、1回1秒当たりUV積算光量が100~170mJ/cm2となるようにUV-LEDを照射して厚み5μmの硬化物(塗膜ともいう)を作製した。
得られた各硬化物の滑り性、耐ブロッキング性、レベリング性、及び、光沢を評価し、全ての評価が「〇」又は「△」であったものを合格とした。
実施例及び比較例に係る光硬化型ニス組成物を、リゴー社製ザーンカップ3号で16秒となるよう酢酸エチルで希釈し、0.10mmのメアバーを用いてCRC(大阪製紙社製)に塗工した後、塗工面から0.2cm離れた位置から、1回1秒当たりUV積算光量が100~170mJ/cm2となるようにUV-LEDを照射して厚み5μmの硬化物(塗膜ともいう)を作製した。
得られた各硬化物の滑り性、耐ブロッキング性、レベリング性、及び、光沢を評価し、全ての評価が「〇」又は「△」であったものを合格とした。
(滑り性)
各硬化物の滑り角度を、東洋精機製滑り角度試験機により測定して、以下の基準により評価した。
〇:滑り角が15度未満。
△:滑り角が15度~20度。
×:滑り角が20度を越えた。
各硬化物の滑り角度を、東洋精機製滑り角度試験機により測定して、以下の基準により評価した。
〇:滑り角が15度未満。
△:滑り角が15度~20度。
×:滑り角が20度を越えた。
(耐ブロッキング性)
各硬化物の表面と裏面とを合わせ、1000g/cm2の荷重をかけて40℃で24時間放置した後、以下の基準により評価した。
〇:接触面を剥がす際に全く抵抗が無く、また、接触面から塗膜が剥離しなかった。
△:接触面を剥がす際に抵抗はあったが、接触面から塗膜が剥離しなかった。
×:接触面を剥がす際に抵抗があり、接触面から塗膜が剥離した。
各硬化物の表面と裏面とを合わせ、1000g/cm2の荷重をかけて40℃で24時間放置した後、以下の基準により評価した。
〇:接触面を剥がす際に全く抵抗が無く、また、接触面から塗膜が剥離しなかった。
△:接触面を剥がす際に抵抗はあったが、接触面から塗膜が剥離しなかった。
×:接触面を剥がす際に抵抗があり、接触面から塗膜が剥離した。
(レベリング性)
各硬化物の表面を目視にて観察し、以下の基準により評価した。
〇:塗膜全体にムラがなかった。
△:塗膜全体にムラが少量発生した。
×:塗膜全体にムラが多く発生した。
各硬化物の表面を目視にて観察し、以下の基準により評価した。
〇:塗膜全体にムラがなかった。
△:塗膜全体にムラが少量発生した。
×:塗膜全体にムラが多く発生した。
(光沢)
各硬化物の表面を、JIS K 5600-4-7:1999に基づいて60°鏡面光沢度の値を測定し、以下の基準により評価した。
〇:60°鏡面光沢度が80%以上。
△:60°鏡面光沢度が70%~79%。
×:60°鏡面光沢度が70%未満。
各硬化物の表面を、JIS K 5600-4-7:1999に基づいて60°鏡面光沢度の値を測定し、以下の基準により評価した。
〇:60°鏡面光沢度が80%以上。
△:60°鏡面光沢度が70%~79%。
×:60°鏡面光沢度が70%未満。
実施例より、光重合性化合物、光重合開始剤、アミド化合物、及び、可塑剤を少なくとも含有し、上記アミド化合物が、炭素数32~40のビスアミド及び/又は炭素数10~16のモノアミドであり、上記アミド化合物の含有量が、上記光重合性化合物の全量に対して0.5~4.0質量%であり、上記可塑剤が、ジカルボン酸ジアルキルであり、上記可塑剤の含有量が、光重合性化合物の全量に対して3.0~6.5質量%である光硬化型ニス組成物を用いることにより、光沢、滑り性、耐ブロッキング性、及び、レベリング性を兼ね備えた硬化物を得ることができることが確認された。
一方で、アミド化合物を含まない比較例1では、硬化物の滑り性が不十分であり、炭素数が特定の範囲ではないアミド化合物を用いた比較例2では、アミド化合物がブリードアウトしないために、硬化物の滑り性が不十分であった。
また、非アミド化合物を含む比較例3では、硬化物のレベリング性が不十分であり、可塑剤を含まない比較例4では、アミド化合物がブリードアウトせず、硬化物の滑り性が不十分であり、特定の可塑剤を用いなかった比較例5、6でも、アミド化合物がブリードアウトせず、硬化物の滑り性が不十分であった。
また、アミド化合物の含有量が所定の範囲よりも少ない比較例7では、アミド化合物がブリードアウトせず、硬化物の滑り性が不十分であり、アミド化合物の含有量が所定の範囲よりも多い比較例8では、硬化物の光沢が不十分であった。
また、可塑剤の含有量が所定の範囲よりも少ない比較例9では、アミド化合物がブリードアウトせず、硬化物の滑り性が不十分であり、可塑剤の含有量が所定の範囲よりも多い比較例10では、硬化物の光沢が不十分であった。
一方で、アミド化合物を含まない比較例1では、硬化物の滑り性が不十分であり、炭素数が特定の範囲ではないアミド化合物を用いた比較例2では、アミド化合物がブリードアウトしないために、硬化物の滑り性が不十分であった。
また、非アミド化合物を含む比較例3では、硬化物のレベリング性が不十分であり、可塑剤を含まない比較例4では、アミド化合物がブリードアウトせず、硬化物の滑り性が不十分であり、特定の可塑剤を用いなかった比較例5、6でも、アミド化合物がブリードアウトせず、硬化物の滑り性が不十分であった。
また、アミド化合物の含有量が所定の範囲よりも少ない比較例7では、アミド化合物がブリードアウトせず、硬化物の滑り性が不十分であり、アミド化合物の含有量が所定の範囲よりも多い比較例8では、硬化物の光沢が不十分であった。
また、可塑剤の含有量が所定の範囲よりも少ない比較例9では、アミド化合物がブリードアウトせず、硬化物の滑り性が不十分であり、可塑剤の含有量が所定の範囲よりも多い比較例10では、硬化物の光沢が不十分であった。
光沢の付与に加えて、滑り性、耐ブロッキング性、及び、レベリング性を兼ね備えた硬化物を得ることができる光硬化型ニス組成物を提供することができる。
Claims (8)
- 光重合性化合物、光重合開始剤、アミド化合物、及び、可塑剤を少なくとも含有し、
前記アミド化合物が、炭素数32~40のビスアミド及び/又は炭素数10~16のモノアミドであり、
前記アミド化合物の含有量が、前記光重合性化合物の全量に対して0.5~4.0質量%であり、
前記可塑剤が、ジカルボン酸ジアルキルであり、
前記可塑剤の含有量が、前記光重合性化合物の全量に対して3.0~6.5質量%である
光硬化型ニス組成物。 - 前記アミド化合物が、炭素数34~38のビスアミド及び/又は炭素数12~14のモノアミドである請求項1に記載の光硬化型ニス組成物。
- 前記可塑剤が、セバシン酸ジアルキル及び/又はアジピン酸ジアルキルである請求項1又は2に記載の光硬化型ニス組成物。
- 前記光重合性化合物が、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー及び/又はアミノ基含有オリゴマーを含有する請求項1~3のいずれか1項に記載の光硬化型ニス組成物。
- 更にアクリル樹脂を含有する請求項1~4のいずれか1項に記載の光硬化型ニス組成物。
- 更に有機溶剤を含有する請求項1~5のいずれか1項に記載の光硬化型ニス組成物。
- グラビア印刷で塗工される請求項1~6のいずれか1項に記載の光硬化型ニス組成物。
- LEDによって硬化される請求項1~7のいずれか1項に記載の光硬化型ニス組成物。
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