JP2023150870A - 活性エネルギー線硬化型接着剤組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】接着後にエージングしなくとも接着性に優れ、更に入手容易性、カーボンニュートラル優位性、接着工程での高い生産性を有し、安価な(経済性に優れる)活性エネルギー線硬化型接着剤組成物、その活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を使用した積層体の製造方法及び積層体を得ること。
【解決手段】全重合性成分中に、水酸基含有(メタ)アクリレートを45.0質量%以上含有する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物に関する。
軟包装材として広く用いられている各種積層フィルムは、ドライラミネーション、押し出しラミネーション、ホットメルトラミネーション等の方法により製造されている。これらのラミネーション方法は、いずれも接着剤層を介して、フィルム、アルミ箔、紙、布等各種基材を積層するものであり、接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等の様々な樹脂が使用されている。これらの接着剤の中で、特に高い接着強度及び高い耐熱性を要求されるプラスチックフィルムのラミネートにおいては、通常反応型接着剤が使用されている。反応型接着剤としては、ウレタン系のものが主流であり、この接着剤は接着剤成分のポリオールとポリイソシアネートがウレタン結合を形成し、高分子量化や架橋が起こり、硬化することにより接着するものである。
中でも2液硬化型ウレタン系接着剤は接着後の多面的な要求性能を充たす優れたものであるが、ラミネート直後は接着強度が低く、所望の性能を得るためには40~60℃で2~3日間の加温エージングを必要とする。このため、ラミネート直後フィルムを加工することが出来ず生産性が悪く、更に大きなエージングルームが必要となり設備、光熱費などのコストがかかることが大きな課題である。また、接着剤溶媒として揮発性溶剤(VOC)を使用し、これらは工程内で回収するものの、作業空間やラミネート物への残存が全くのゼロになることはなく、作業環境面で好ましくない。
上記の課題に対して、特許文献1~4に示すように、数々の活性エネルギー線硬化型接着剤が提唱されている。これらは分子内にラジカル重合性不飽和結合を有するプレポリマーを用い、活性エネルギー線を照射することによりラジカル重合が進行し瞬時に硬化するものであるが、ラジカル重合に関与しない線状ポリウレタン樹脂も多く含まれているため、2液硬化型ウレタン系接着剤の様な多面的な性能を充たすものではない。また、これを改良したものとして、水酸基含有ラジカル重合性プレポリマー、両末端に水酸基を有する線状ポリマーとイソシアネート基含有ラジカル重合性プレポリマー、ポリイソシアネートを配合して用いる接着剤が提案されている。この系は活性エネルギー線を照射することである程度の接着強度が発現し、ラミネート直後にスリッティング加工が可能とあるが、所望の性能を発現するには、やはり所定の温度に調整して数日のエージングが必要であり、生産性の面では充分とは言えない。
また、活性エネルギー線硬化型接着剤の水溶性ではない場合には、その接着剤の使用後における清掃時に有機溶媒を使用する必要がある等、簡単な手段による処理を行なうことができなかったりした。
特開平6-184498号公報 特開2000-17235号公報 特開2015-13935号公報 特開2021-165329号公報
本発明が解決する課題は、接着後にエージングしなくとも接着性に優れ、更に入手容易性、カーボンニュートラル優位性、接着工程での高い生産性、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物の製造工程や使用工程等において、容器や治具等の物品や装置に付着した場合であっても、揮発性有機溶剤を含有しない水によって、付着物を洗浄除去でき、安価な(経済性に優れる)活性エネルギー線硬化型接着剤組成物、その活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を使用した積層体の製造方法及び積層体を得ることである。
本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意研究した結果、特定の組成とすることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
1.全重合性成分中に、水酸基含有(メタ)アクリレートを45.0質量%以上含有する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
2.表面張力値(デイビス法)が8.0~20.0である1に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
3.水酸基含有(メタ)アクリレートの平均分子量が100~2000である1又は2に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
4.水酸基含有(メタ)アクリレートの水酸基価が30~400mgKOH/gである1~3のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
5.活性エネルギー線による重合性成分全体の水酸基価が30mgKOH/g以上である1~4のいずれかに記載の裏刷り用活性エネルギー線硬化型インキ組成物。
6.水酸基含有(メタ)アクリレートが、水酸基含有ポリ(メタ)アクリレートを含有する1~5のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
7.水酸基含有ポリ(メタ)アクリレートが、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセリン、トリメチロールプロパン、及びジトリメチロールプロパンの1種以上の化合物と、(メタ)アクリル酸が、エステル結合してなる化合物である6に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
8.水酸基含有ポリ(メタ)アクリレートが、1分子あたり2~4の(メタ)アクリロイル基を有する7に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
9.10~500kGyの活性エネルギー線で硬化可能な1~8のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
10.一方の被接着物表面に1~9のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を塗布し、その活性エネルギー線硬化型接着剤組成物層の上に他方の被接着物を積層し、次いで、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物層に活性エネルギー線を照射する積層体の製造方法。
11.1~9のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物により形成された活性エネルギー線硬化型接着剤層により接着された一方の被接着物層と他方の被接着物層を有する積層体。
本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物によれば、接着後にエージングしなくとも接着性に優れ、更に入手容易性、カーボンニュートラル優位性、接着工程での高い生産性、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物の製造工程や使用工程等において、容器や治具等の物品や装置に付着した場合であっても、揮発性有機溶剤を含有しない水によって、付着物を洗浄除去でき、安価な(経済性に優れる)活性エネルギー線硬化型接着剤組成物、その活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を使用した積層体の製造方法及び積層体を得ることができる。
本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラミネート用接着剤としても使用できる。このときには、一方の被接着物表面に活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を塗布し、その活性エネルギー線硬化型接着剤組成物層の上に他方の被接着物を積層し、次いで、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物層に活性エネルギー線を照射する積層体の製造方法を採用できる。本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物、積層体の製造方法、及び得られた積層体について、以下に順に説明する。なお、本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を、単に「組成物」というときがある。そして、本発明における活性エネルギー線とは、電子線や紫外線等のアクリル系モノマー等を硬化させることができるエネルギー線を示す。
<表面張力値(デイビス法)>
本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、表面張力値HLB(デイビス法)は8.0以上が好ましく、8.6以上がより好ましく、9.0以上が更に好ましい。また20.0以下が好ましく、16.0以下がより好ましく、14.0以下が更に好ましい。
デイビス法により表面張力値を求めるにあたり、予め定められている官能基毎の基数に基づき、HLB値=7+Σ(親水基の基数)+Σ(親油基の基数)により求めた。
<水酸基価>
水酸基価は、JIS K 0070:1992に規定する方法により求めることができる。試料1gをアセチル化させたとき,水酸基と結合した酢酸を中和するのに必要とする水酸化カリウムのmg数を求めて得る。本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物が含有する水酸基含有(メタ)アクリレート全体のこのような水酸基価としては30~400mgKOH/gが好ましく、中でも50mgKOH/g以上がより好ましく、100mgKOH/g以上がさらに好ましい。また、350mgKOH/g以下がより好ましく、300mgKOH/g以下がさらに好ましい。
また、水酸基含有(メタ)アクリレート以外の活性エネルギー線による重合性成分を含有する場合、活性エネルギー線による重合性成分全体の水酸基価が30mgKOH/g以上であることが好ましい。
<水酸基含有(メタ)アクリレート>
本発明の組成物に含有される水酸基含有(メタ)アクリレートは、水酸基含有ポリ(メタ)アクリレートを含み、1.ペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルであって、ペンタエリスリトールが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているもの、2.ポリペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルであって、ポリペンタエリスリトールが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているもの、3.グリセリンの(メタ)アクリル酸エステルであって、グリセリンが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているもの、4.ポリグリセリンの(メタ)アクリル酸エステルであって、ポリグリセリンが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているもの、5.トリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸エステルであって、トリメチロールプロパンが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているもの、6.ポリトリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸エステルであって、ポリトリメチロールプロパンが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているもの、7.モノヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレート等、から1種以上を採用できる。中でも上記1~6の水酸基含有(メタ)アクリレートを含有させることが好ましく、上記7の水酸基含有(メタ)アクリレートを含有させないことがより好ましい。さらに、上記1~6の水酸基含有(メタ)アクリレートの中でも(メタ)アクリロイル基を2以上有するものが好ましい。
水酸基含有(メタ)アクリレート平均分子量は100~2000が好ましく、中でも150以上がより好ましく、200以上が更に好ましい。また1000以下がより好ましく、500以下が更に好ましい。
本発明の組成物が含有する全重合性成分中に、水酸基含有(メタ)アクリレートを45.0質量%以上含有し、70.0質量%以上含有することが好ましく、90.0質量%以上含有することがより好ましく、95質量%以上含有することがさらに好ましい。100.0質量%であっても良い。また不純物として水酸基含有(メタ)アクリレート以外の(メタ)アクリレートを含有することを排除しない。
(上記1.について)
ペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルであって、ペンタエリスリトールが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているものとしては、(ポリ)アルキレンオキサイド変性のペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルを包含しても良く、ペンタエリスリトールと(メタ)アクリル酸が、エステル結合してなる化合物を基本とし、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、さらに、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等から1種以上を含有できる。これらの水酸基含有ペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルは、本発明の組成物に含有させてもよく、含有させなくてもよい。
また、ペンタエリスリトールモノアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、及びペンタエリスリトールトリアクリレートを含有することが好ましい。更にこれら3種のペンタエリスリトールのアクリレートの他に、水酸基含有(メタ)アクリレートを含有しないことが好ましい。
(上記2.について)
ポリペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルであって、ポリペンタエリスリトールが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているものとしては、(ポリ)アルキレンオキサイド変性のポリペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルを包含しても良く、ジペンタエリスリトールと(メタ)アクリル酸が、エステル結合してなる化合物を基本とし、ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、さらに、トリペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、及びこれらのポリペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルのアルキレンオキサイド変性物(付加物)等から1種以上を含有できる。これらの水酸基含有ポリペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルは、本発明の組成物に含有させてもよく、含有させなくてもよい。
なお、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、及びトリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレートを使用すると、それらの化合物の含有比率によっては、接着力が低下する可能性がある。
(上記3.について)
グリセリンの(メタ)アクリル酸エステルであって、本来グリセリンが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているものとしては、(ポリ)アルキレンオキサイド変性のグリセリンの(メタ)アクリル酸エステルを包含しても良く、グリセリンと(メタ)アクリル酸が、エステル結合してなる化合物を基本とし、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、さらに、エチレンオキサイド変性グリセリンモノ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性グリセリンジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性グリセリンモノ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性グリセリンジ(メタ)アクリレート等から1種以上を含有できる。これらの水酸基含有グリセリンの(メタ)アクリル酸エステルは、本発明の組成物に含有させてもよく、含有させなくてもよい。
また、グリセリンジ(メタ)アクリレートの中でもグリセリンの1位と3位の炭素原子が有していた水酸基が、(メタ)アクリル酸とエステル化してなるものが好ましい。
(上記4.について)
ポリグリセリンの(メタ)アクリル酸エステルであって、ポリグリセリンが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているものとしては、(ポリ)アルキレンオキサイド変性のポリグリセリンの(メタ)アクリル酸エステルを包含しても良く、ジグリセリンと(メタ)アクリル酸が、エステル結合してなる化合物を基本とし、ジグリセリンモノ(メタ)アクリレート、ジグリセリンジ(メタ)アクリレート、ジグリセリントリ(メタ)アクリレート、さらに、トリグリセリンモノ(メタ)アクリレート、トリグリセリンジ(メタ)アクリレート、トリグリセリントリ(メタ)アクリレート、トリグリセリンテトラ(メタ)アクリレート及びこれらのポリグリセリンの(メタ)アクリル酸エステルのアルキレンオキサイド変性物(付加物)等から1種以上を含有できる。
これらの水酸基含有ポリグリセリンの(メタ)アクリル酸エステルは、本発明の組成物に含有させてもよく、含有させなくてもよい。
(上記5.について)
トリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸エステルであって、トリメチロールプロパンが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているものとしては、(ポリ)アルキレンオキサイド変性のトリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸エステルを包含しても良く、トリメチロールプロパンと(メタ)アクリル酸が、エステル結合してなる化合物を基本とし、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、さらに、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンモノ(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ジ(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モノ(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ジ(メタ)アクリレート等から1種以上を含有できる。これらの水酸基含有トリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸エステルは、本発明の組成物に含有させてもよく、含有させなくてもよい。
(上記6.について)
ポリトリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸エステルであって、ポリトリメチロールプロパンが有している水酸基のうちの1つ以上が未反応で残っているものとしては、(ポリ)アルキレンオキサイド変性のポリトリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸エステルを包含しても良く、ジトリメチロールプロパンと(メタ)アクリル酸が、エステル結合してなる化合物を基本とし、ジトリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、及びこれらのポリトリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸エステルのアルキレンオキサイド変性物(付加物)等から1種以上を含有できる。これらの水酸基含有ポリトリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸エステルは、本発明の組成物に含有させてもよく、含有させなくてもよい。
(上記7.について)
モノヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレートとしては、アルキレングリコ-ルモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコ-ルモノ(メタ)アクリレート及びその他の水酸基含有(メタ)アクリレート類から選ばれた1種以上を含有しても良く、含有しなくても良い。
(アルキレングリコ-ルモノ(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、3-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、2-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、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート等から1種以上を含有できる。これらのアルキレングリコ-ルモノ(メタ)アクリレートは、本発明の組成物に含有させてもよく、含有させなくてもよい。特にエポキシ(メタ)アクリレート及び4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートは含有させなくてもよい。
(ポリアルキレングリコ-ルモノ(メタ)アクリレート)
ポリアルキレングリコ-ルモノ(メタ)アクリレートとしては、ジ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、ポリエチ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)アクリレートや、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシブチレン-ポリオキシプロピレンモノ(メタ)アクリレート等のブロック構造を有する化合物、ポリ(プロピレングリコール-テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等のランダム構造を有する化合物が挙げられる。これらのポリアルキレングリコ-ルモノ(メタ)アクリレートは、本発明の組成物に含有させてもよく、含有させなくてもよい。
(その他の水酸基含有(メタ)アクリレート類)
その他の水酸基含有(メタ)アクリレート類としては、4-ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-クロロプロピル(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-アリルオキシプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシ-3-アリルオキシプロピル、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、2-エチルヘキシル(ポリ)エチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、o-フェニルフェノール(ポリ)エチレンオキサイド変性アクリレート、p-クミルフェノール(ポリ)エチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノール(ポリ)エチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート等の(ポリ)アルキレングリコール変性(メタ)アクリレート類等が挙げられる。これらのその他の水酸基含有(メタ)アクリレート類は、本発明の組成物に含有させてもよく、含有させなくてもよい。
<その他の二重結合を有する化合物成分>
本発明の組成物には、その他の二重結合を有する化合物成分を含有させても良く、含有させなくても良い。そのような化合物としては、上記1~7.に記載の水酸基含有(メタ)アクリレートにおいて、更に水酸基の全てが(メタ)アクリル酸によりエステル化された化合物、鎖状アルキル(メタ)アクリレート、環状アルキル(メタ)アクリレート、上記以外のエーテル基含有(メタ)アクリレート、ビニルエーテル基含有(メタ)アクリレート、その他の(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレート類以外の二重結合を有する化合物、を含有することができる。また含有しなくても良い。更に、上記1~7.に記載の水酸基含有(メタ)アクリレートにおいて、更に水酸基の全てが(メタ)アクリル酸によりエステル化された化合物としては、上記1~7.の化合物を合成する際に、副生成物として得られる化合物が残っている場合のものがある。
(上記1~7.に記載の水酸基含有(メタ)アクリレートにおいて、更に水酸基の全てが(メタ)アクリル酸によりエステル化された化合物)
本発明の組成物には、上記1~7.に記載の水酸基含有(メタ)アクリレートにおいて、更に水酸基の全てが(メタ)アクリル酸によりエステル化された化合物(2以上の(メタ)アクリロイル基を有し、水酸基を有しない多官能(メタ)アクリレート化合物)を含有させても良く、含有させなくても良い。但し、本発明による効果を毀損しない範囲に限られる。具体的な化合物として、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、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(100)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(400)ジ(メタ)アクリレート等の(ポリ)エチレングリコールジ(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、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(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、ジメチロール-トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ジメチル-2,4-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-ジメチル-2,5-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、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、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)アクリレート等のアルキレンジオールジ(メタ)アクリレート等があげられる。
更に、別の水酸基含有(メタ)アクリレート類以外の二重結合を有する化合物を含有させても良く、含有させなくても良い。そのような化合物として、モノ(メタ)アクリレート化合物として、以下の、鎖状アルキル(メタ)アクリレート、環状アルキル(メタ)アクリレート、上記以外のエーテル基含有(メタ)アクリレート、ビニルエーテル基含有(メタ)アクリレート、その他の(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレート類以外の二重結合を有する化合物等が挙げられる。
(鎖状アルキル(メタ)アクリレート)
鎖状アルキル(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチルアクリレート、アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(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、イソステアリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、オクタデシル(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、トリデシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートが挙げられる。
(環状アルキル(メタ)アクリレート)
環状アルキル(メタ)アクリレートとしては、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、3,5,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(上記以外のエーテル基含有(メタ)アクリレート)
上記以外のエーテル基含有(メタ)アクリレートとしては、1,3-ブチレングリコールメチルエーテル(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシブチレングリコール(メタ)アクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(EO繰返し単位数400、700等)、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルカルビトール(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、クレジルポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸-2-(ビニロキシエトキシ)エチル、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、p-ノニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、p-ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、グリシジル(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、フェノキシ-ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノフェニルエーテルモノ(メタ)アクリレート、アルコキシ化2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート(エトキシ化2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、プロポキシ化2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート等)、アルコキシ化ノニルフェニル(メタ)アクリレート(エトキシ化(4)ノニルフェノールアクリレート等)、2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メチルフェノキシエチルアクリレート、エトキシ化コハク酸(メタ)アクリレート、エトキシ化トリブロモフェニルアクリレート、エトキシ化ノニルフェニル(メタ)アクリレート、等のアルコキシ及び又はフェノキシ系(メタ)アクリレート類等が挙げられる。
(ビニルエーテル基含有(メタ)アクリレート)
ビニルエーテル基含有(メタ)アクリレートとしては、(メタ)アクリル酸-2-ビニロキシエチル、(メタ)アクリル酸-3-ビニロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-1-メチル-2-ビニロキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-ビニロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-4-ビニロキシブチル、(メタ)アクリル酸-1-メチル-3-ビニロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-1-ビニロキシメチルプロピル、(メタ)アクリル酸-2-メチル-3-ビニロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-3-メチル-3-ビニロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-1,1-ジメチル-2-ビニロキシエチル、(メタ)アクリル酸-3-ビニロキシブチル、(メタ)アクリル酸-1-メチル-2-ビニロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-2-ビニロキシブチル、(メタ)アクリル酸-4-ビニロキシシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸-5-ビニロキシペンチル、(メタ)アクリル酸-6-ビニロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸-4-ビニロキシメチルシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸-3-ビニロキシメチルシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸-2-ビニロキシメチルシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸-p-ビニロキシメチルフェニルメチル、(メタ)アクリル酸-m-ビニロキシメチルフェニルメチル、(メタ)アクリル酸-o-ビニロキシメチルフェニルメチル、(メタ)アクリル酸-2-(ビニロキシイソプロポキシ)エチル、(メタ)アクリル酸-2-(ビニロキシエトキシ)プロピル、(メタ)アクリル酸-2-(ビニロキシエトキシ)イソプロピル、(メタ)アクリル酸-2-(ビニロキシイソプロポキシ)プロピル、(メタ)アクリル酸-2-(ビニロキシイソプロポキシ)イソプロピル、(メタ)アクリル酸-2-(ビニロキシエトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸-2-(ビニロキシエトキシイソプロポキシ)エチル、(メタ)アクリル酸-2-(ビニロキシイソプロポキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸-2-(ビニロキシイソプロポキシイソプロポキシ)エチル等が挙げられる。
(その他の(メタ)アクリレート)
その他の(メタ)アクリレートとしては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、トリメチルシロキシエチル(メタ)アクリレート、ジフェニル-2-(メタ)アクリロイルオキシエチルホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、カプロラクトン変性-2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2-ヒドロキシ-1-(メタ)アクリロキシ-3-メタクリロキシプロパン、アクリ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、トリシクロデカンモノメチロール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ダイマー、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-エチルヘキシル-ジグリコール(メタ)アクリレート、アミノエチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトールアクリレート、エチルジグリコールアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレートベンジルクロライド4級塩、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、クレゾール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンフォルマル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール(メタ)アクリル酸安息香酸エステル、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、1-(メタ)アクリロイルピペリジン-2-オン、2-(メタ)アクリル酸-1,4-ジオキサスピロ[4,5]デシ-2-イルメチル、N-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、γ-ブチロラクトン(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アクリレート、イミドアクリレート、(メタ)アクリル酸ビニル、マレイミド等が挙げられる。
((メタ)アクリレート類以外の二重結合を有する化合物)
(メタ)アクリレート類以外の二重結合を有する化合物は、本発明の組成物に含有させてもよく、含有させなくてもよい。
このような化合物として、スチレン、ビニルトルエン、p-ヒドロキシスチレン、p-クロロスチレン、p-ブロモスチレン、p-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-t-ブトキシスチレン、p-t-ブトキシカルボニルスチレン、p-t-ブトキシカルボニルオキシスチレン、2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン、ジビニルベンゼン、窒素含有化合物として、(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルカルバゾール等が挙げられる。
その他の化合物としては、酢酸ビニル、モノクロロ酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバル酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、アジピン酸ジビニル、クロトン酸ビニル、2-エチルヘキサン酸ビニル、三員環化合物類(例えば、ビニルシクロプロパン類、1-フェニル-2-ビニルシクロプロパン類、2-フェニル-3-ビニルオキシラン類、2,3-ジビニルオキシラン類等)、環状ケテンアセタール類(例えば、2-メチレン-1,3-ジオキセパン、ジオキソラン類、2-メチレン-4-フェニル-1,3-ジオキセパン、4,7-ジメチル-2-メチレン-1,3-ジオキセパン、5,6-ベンゾ-2-メチレン-1,3-ジオキセパン等)、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、イソシアヌル酸トリアリレート等が挙げられる。
(重合開始剤)
本発明の組成物には重合開始剤を含有できる。その重合開始剤としては、例えば、以下の、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、トリアジン系化合物、芳香族ケトン系化合物、芳香族オニウム塩系化合物、有機過酸化物、チオキサントン系化合物、チオフェニル系化合物、アントラセン系化合物、ヘキサアリールビスイミダゾール系化合物、ケトオキシムエステル系化合物、ボレート系化合物、アジニウム系化合物、メタロセン系化合物、活性エステル系化合物、ハロゲン化炭化水素系化合物及びアルキルアミン系化合物、ヨードニウム塩系化合物及びスルフォニウム塩系化合物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。
但し、特に電子線照射により架橋・硬化を行うための本発明の組成物には、このような重合開始剤を含有させなくても良い。重合開始剤を含有しないほうが、接着力を高くすることができる。また特に紫外線照射により架橋・硬化を行うには、このような重合開始剤を含有させることが必要であり、それによって、接着力を高くすることができる。
アシルフォスフィンオキサイド系化合物としては、例えば、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイドやビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド等からなる群より選ばれる1種以上が挙げられる。
トリアジン系化合物としては、例えば、2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン及び2,4-トリクロロメチル(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジン等からなる群より選ばれる1種以上が挙げられる。
更に、例えば、ベンゾフェノン、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-モルフォリノプロパン-1-オン、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-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、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、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-オン等からなる群より選ばれる1種以上が挙げられる。
<その他の成分>
本発明の組成物は、以下の樹脂、有機溶剤、顔料及び染料、その他の添加剤等の成分を本発明による効果を毀損しない範囲において含有できる。その他に、表面調整剤、光安定化剤、表面処理剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、可塑剤、紫外線吸収剤、防黴剤、防腐剤、消泡剤、保湿剤等を含有できる。
なお、これらのその他の成分を含有させないこともできる。
(樹脂)
上記の樹脂としては、その他の二重結合等を有する重合性樹脂、及び、二重結合等を有しない非重合性樹脂から1種以上を採用できる。また含有しなくても良い。
二重結合等を有する重合性樹脂はオリゴマーを含み、更に水酸基、カルボン酸基及びアミノ基から選ばれた1種以上の親水性基を有する樹脂が好ましい。更に重合性樹脂は(メタ)アクリロイル基等の二重結合等を有する重合性樹脂エチレン性不飽和基により得られた樹脂であることが好ましい。またウレタン基を有することが好ましい。かつ、エチレン性不飽和基を有する樹脂又はオリゴマー以外のものも採用できる。
二重結合等を有する重合性樹脂及びオリゴマーとしては、公知又は市販のエチレン性不飽和結合を備えたポリマー又はオリゴマーを用いることができる。エチレン性不飽和結合を備えたポリマー又はオリゴマーとしては、(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つ以上有するものを用いることができる。例えば、ポリジアリルフタレート、ネオペンチルグリコールオリゴ(メタ)アクリレート、1,4一ブタンジオールオリゴ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールオリゴ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンオリゴ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールオリゴ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ロジン変性エポキシ(メタ)アクリレート、不飽和ポリエステル、ポリエーテル(メタ)アクリレート、未反応の不飽和基を備えたアクリル樹脂、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ポリウレタン、アクリル変性フェノール系樹脂、アクリル化アミン化合物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。
具体的には、例えば、共栄社化学社製の「ライトアクリレート」、「ライトエステル」、「エポキシエステル」、「ウレタンアクリレート」及び「高機能性オリゴマー」シリーズ、新中村化学社製の「NKエステル」及び「NKオリゴ」シリーズ、日立化成社製の「ファンクリル」シリーズ、東亞合成社製の「アロニックス」シリーズ、大八化学工業社製の「機能性モノマー」シリーズ、大阪有機化学工業社製の「特殊アクリルモノマー」シリーズ、三菱ケミカル社製の「アクリエステル」及び「ダイヤビームオリゴマー」シリーズ、日本化薬社製の「カヤラッド」及び「カヤマー」シリーズ、日本触媒社製の「(メタ)アクリル酸/メタクリル酸エステルモノマー」シリーズ、日本合成化学工業社製の「NICHIGO-UV紫光ウレタンアクリレートリゴマー」シリーズ、日本酢ビ・ポバール社製の「カルボン酸ビニルエステルモノマー」シリーズ、興人社製の「機能性モノマー」シリーズ、ダイセルオルネクス社製の「EBECRYL」、「ACA」、「KRM」、「IRR」、「RDX」及び「OTA」シリーズ、アルケマ社製の「CN」及び「SR」シリーズ、BASF社製「Laromer」シリーズ、コグニス社製「フォトマー」シリーズ、根上工業社製「アートレジン」シリーズ、日油化学社製の「ブレンマー」シリーズ、第一工業製薬社製の「ニューフロンティア」シリーズ、MIWON社製の「Miramer」シリーズ、DSM社製の「AgiSyn」シリーズ、荒川化学社製「ビームセット」シリーズの変性アクリルオリゴマーである255、261、265、271、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)、サートマー社製「CN704」(多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)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が特に限定されない。
二重結合等を有しない非重合性樹脂としては、アクリル系樹脂(アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、これらのエチレン性不飽和単量体と共重合可能なスチレン、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールメタクリレート、N-フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー及びポリメチルメタクリレートマクロモノマーからなる群より選択される少なくとも1種のエチレン性不飽和単量体との共重合体)、ポリウレタン系樹脂(ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート化合物;イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート化合物;キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどの芳香脂肪族ジイソシアネート化合物;トルイレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート化合物等のジイソシアネート化合物と、ポリエステルジオール化合物、ポリエーテルジオール化合物、ポリカーボネート化合物、ポリブタジエングリコール化合物などの高分子ジオール等のジオール化合物を反応させて得られたウレタンプレポリマーに、さらに、鎖伸長剤および反応停止剤を反応させて得られる樹脂)、その他にポリエステル系樹脂、セルロース誘導体等の公知の樹脂を配合できる。
(有機溶剤)
含有させても良い有機溶剤としては、例えば、モノアルコール類、多価アルコール類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、ケトン類、エーテル類、エステル類、窒素含有化合物類等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記モノアルコール類としては、n-プロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、n-ペンタノール、n-ヘキサノール、n-ヘプタノール、n-オクタノール、n-ノニルアルコール、n-デカノール、又はこれらの異性体、シクロペンタノール、シクロヘキサノール等が挙げられ、好ましくはアルキル基の炭素数が1~6のアルコールを使用できる。
上記多価アルコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,4-ブチレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール、ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、チオジグリコール等を使用できる。
上記多価アルコールの低級アルキルエーテル類としては、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ジメチルエーテル、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ジエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール-n-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル等を使用できる。
上記ケトン類の具体例としては、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
上記エーテル類の具体例としては、イソプロピルエーテル、n-ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサン等である。
上記エステル類としては、プロピレンカルボネート、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、酪酸エチル、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、及び、ε-カプロラクトン、ε-カプロラクタム等の環状エステル等がある。
上記水溶性有機溶剤の含有量としては、極力少なくすることが好ましく、配合しないことがより好ましい。
なお、本発明の組成物の含水率は少ないほどよく、5.00質量%以下が好ましく、3.00質量%以下がより好ましく、2.00質量%以下が更に好ましく、1.50質量%以下が最も好ましい。但し、本発明の組成物を調整する際に、原料に付随して混合されて、意図せず含有される水がこれらの含有割合に留まり、実質的に含有しないことが好ましい。
(顔料及び染料)
本発明の組成物には、その用途からみて、積極的な着色のために着色材として顔料や染料を配合することは必要ではない。但し積極的な着色又は着色以外の目的で顔料や染料を含有させる際には、以下の顔料から1種以上を任意の含有量で含有させることができる。
このような顔料及び染料としては、公知の有機顔料や無機顔料を特に制限なく使用できる。
そして有機顔料としては、例えば、染料レーキ顔料、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジコ系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系、ニトロ系、ニトロソ系、アンスラキノン系、フラバンスロン系、キノフタロン系、ピランスロン系、インダンスロン系の顔料等が挙げられる。無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、ベンガラ、黒鉛、鉄黒、酸化クロムグリーン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
なお、上記顔料と共に公知の顔料分散剤を含有していてもよい。
<積層体及び積層体の製造方法>
本発明における積層体における接着剤層以外の層は、互いに異なる材料からなっても良く、同じ材料からなっても良く、少なくも一方の被接着物が硬化に必要な活性エネルギー線を透過できれば良く、2つの被接着物を、本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物によって接着して積層したものである。この材料としては合成紙、樹脂、アート紙、コート紙、キャスト紙、更紙、樹脂ラミネート紙、金属蒸着紙、金属酸化物蒸着紙等の紙及び金属等から選択できる。そしてこれらの被接着物は、予め公知の表面処理や化学的処理、印刷、塗装、蒸着等がなされていても良く、なされていなくても良い。この中で、印刷や塗装が活性エネルギー線硬化型のインキ組成物や塗料組成物からなるときには、一方の被接着物の片面の少なくとも1部に印刷又は塗装をし、活性エネルギー線を照射せず、又は硬化が不完全な状態となる程度の活性エネルギー線照射に留めた後に、片面上に本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を塗布して他方の被接着物を重ねて、その後に活性エネルギー線を照射して硬化を完了しても良い。また該印刷又は塗装を行って得た層に対して、活性エネルギー線として、電子線やUVを照射する等して完全に硬化した後に、片面上に本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を塗布して他方の被接着物を重ねて、その後に活性エネルギー線を照射して硬化を完了しても良い。
電子線の照射量としては10kGy以上が好ましく、100kGy以上がより好ましい。また500kGy以下が好ましく、300kGy以下がより好ましい。また、組成物が重合開始剤を含有するとき、紫外線の照射量としては、400mJ/cm以上が好ましい。
また積層体の形状は、シート状や塊状等であり、少なくとも一方の被接着物が硬化に必要な活性エネルギー線を透過できる程度の形状であれば良い。
このような積層体を構成する被接着物の材料のうち、樹脂からなるものとしては、被接着物用として公知の変性又は未変性の樹脂でよい。このような樹脂として延伸又は無延伸のものを使用でき、それらの樹脂としては、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体等)、ポリエステル樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等)、ポリアミド樹脂(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12等)、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の公知の樹脂や、これらの樹脂と上記の紙との積層体、これらの樹脂フィルムと金属や金属酸化物の積層体が挙げられる。
本発明における積層体の製造方法としては、一方の被接着物の表面に本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を公知の塗布手段(スプレー塗布、ロール塗布、ベタ印刷等)により塗布して塗布層を形成する。このとき、被接着物への本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物の塗布量としては、優れた接着強度を得るために、固形分の塗布量として1.50g/m以上が好ましく、1.80g/m以上がより好ましく、2.00g/m以上が更に好ましい。
次いで、この塗布層の上に、もう一方の被接着物を重ねて、いずれかの被接着物の側から必要な活性エネルギー線を照射して、本発明の積層体を得ることができる。そして、電子線を照射した後にいわゆるエージングとして、一定時間、一定の温度に加温する工程を必要としない。また、活性エネルギー線として紫外線を照射する際には、エージングとして、一定時間、一定の温度に加温等する工程を設けても良い。
樹脂以外のものとして、上記の紙や金属を被接着物として選択してもよく、その場合には、上記の樹脂との間で接着させることが、活性エネルギー線による硬化を行なう上で好ましい。紙の場合には塗工紙及び被塗工紙のいずれでも良く、印刷層や金属層を形成した紙、あるいは樹脂フィルムを積層させてなる紙等、特に限定されない。金属の場合には、フィルム状のアルミニウム、亜鉛、銅、鉄、スズ等特に限定されない。
本発明の積層体の用途としては、樹脂層を有するシート状としての公知の用途と共通し、2つの樹脂シート層の間に印刷層を有する裏刷り印刷物や、2つの樹脂シート層の積層物の外面に印刷層を有する表刷り印刷物等が挙げられる。
裏刷り印刷物としては、例えばポリエチレンテレフタレート等のフィルムの片面に、インキ組成物を任意の手段で印刷し、形成した印刷層上に本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を公知の塗布手段で塗布し、その活性エネルギー線硬化型接着剤組成物層上に低密度ポリエチレン(LLDPE)等のフィルムを積層し、次いで活性エネルギー線を照射して得ることができる。
表刷り印刷物としては、例えばポリエチレンテレフタレート等のフィルムの片面に、インキ組成物を任意の手段で印刷し、形成した印刷層を有する面の反対面の上ポリエチレンテレフタレート等のフィルムの他面に、本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を公知の塗布手段で塗布し、その活性エネルギー線硬化型接着剤組成物層上に低密度ポリエチレン(LLDPE)等のフィルムを積層し、次いで活性エネルギー線を照射して得ることができる。また、例えばポリエチレンテレフタレート等のフィルムの片面に、本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を公知の塗布手段で塗布し、その活性エネルギー線硬化型接着剤組成物層上に低密度ポリエチレン(LLDPE)等のフィルムを積層し、次いで活性エネルギー線を照射して2つのフィルムを接着した後に、得られた積層フィルムの片面にインキ組成物を任意の手段で印刷して印刷層を形成して得ることができる。
更に、紙や金属を積層させる際には、例えば、上記表刷り印刷物において、ポリエチレンテレフタレート等フィルムと低密度ポリエチレン等のフィルムの間にある活性エネルギー線硬化型接着剤組成物の硬化層に代えて、紙や金属層の両面に活性エネルギー線硬化型接着剤組成物の硬化層を設けてなる層を形成させることができる。
<積層体の用途>
本発明の積層体は包装用途に使用できる。この場合には、2枚の積層体の最外面の熱可塑性樹脂層の任意の縁同士を密着させた状態で加熱溶着したり、2枚の積層体の最外面の任意の縁同士を接着剤等により接着させたりして包装用袋等にすることができる。また1枚の積層体を二つ折りにして、対向する面の縁同士を上記のようにして加熱溶着したり、接着したりして包装用袋等にすることができる。
以下に、実施例を挙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」「質量部」を意味するものである。また、表中の各材料の分量の数字についても「質量部」である。
下記表1に記載の組成になるように、各実施例及び各比較例の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を調製し、その硬化について示した。なお、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を調製に使用した容器等の器具等を下記のアルカリ水で洗浄した。実施例1及び2の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物の調整に使用した器具を溶解させて、効率よく、かつ揮発性有機溶媒を使用せずに、好ましい環境にて洗浄できた。比較例に使用した器具に関しては、下記のアルカリ水により洗浄できず、揮発性有機溶媒を使用して洗浄した。
<接着剤組成物>
(水酸基含有(メタ)アクリレート)
PETA:ペンタエリスリトールトリアクリレート(HLB10.9、分子量298、水酸基価188mgKOH/g)
TMPG:トリメチロールプロパンジアクリレート(HLB8.9、分子量242、水酸基価232mgKOH/g)
GGA:グリセリンジアクリレート(HLB10.4、分子量200、水酸基価281mgKOH/g)
15EO-TMPG:15モルエチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンジアクリレート(HLB13.9、分子量902、水酸基価62mgKOH/g)
DPTA:ジペンタエリスリトールトリアクリレート(HLB13.6、分子量416、水酸基価135mgKOH/g)
(水酸基を含有しない(メタ)アクリレート)
TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート(HLB8.5、分子量296)
6EO-TMPTA:6モルエチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(HLB10.48、分子量560)
15EO-TMPTA:15モルエチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(HLB13.45、分子量956)
GPTA:3モルPO変性グリセリントリアクリレート(HLB9.48、分子量428)
DI-TMPTA:ジトリメチロールプロパンテトラクリレート(HLB8.4、分子量466)
(重合開始剤)
Irugacure184:1-ヒドロキシシクロヘキシル-フェニルケトン
<積層体の作成>
(原反)(化学処理された面を有するときには、その面を組成物の塗布面とした。化学処理された面がなく、コロナ等による放電処理された面があるときには、その面を組成物の塗布面とした。)
S46C:易接着ポリエチレンテレフタレート、厚さ12μm、POLYPLEX社
PTM:易接着2軸延伸ポリエチレンテレフタレート、厚さ12μm、ユニチカ社
P2161:2軸延伸ポリプロピレン、厚さ20μm、東洋紡社
FOR:コロナ表面処理2軸延伸ポリプロピレン、厚さ20μm、フタムラ化学社
ONM:コロナ表面処理易接着2軸延伸ナイロン、厚さ15μm、ユニチカ社
N1102:コロナ表面処理ナイロン、厚さ15μm、東洋紡社
(シーラント(接着されるフィルム))
LLDPE:TUX-HC(低密度ポリエチレン)厚さ50μm、三井化学東セロ社
CPP:無延伸ポリプロピレン、P-1128、厚さ25μm、東洋紡社
(実施例及び比較例)
下記表中の実施例1に示す組成物を調整した。この組成物を原反である無地のS46C上に、表1中の塗布量になるように組成物を塗布した。エージングを行なうこと無く、次いで、その塗布面上にシーラントとしてLLDPEフィルム又はCPPフィルムを重ねて、表1中の照射量で電子線又は紫外線を照射して、これらのフィルムを積層させた。
同様にして、無地のPTM、P2161、FOR、ONM、N1102上に組成物を塗布し、それぞれに対してシーラントとしてLLDPEフィルム又はCPPフィルムを重ねて、表1中の照射量で電子線又は紫外線を照射して、これらのフィルムを積層させた。
そして無地のS46C、PTM、P2161、FOR、ONM、N1102に代えて、EBオフセットインキ組成物で印刷し硬化した印刷物上に、それらの印刷箇所を含み、印刷箇所以外の部位にも組成物を塗布した。次いで、エージングを行なうこと無く、その塗布面上にシーラントとしてLLDPEフィルム又はCPPフィルムを重ねて、表1中の照射量で電子線又は紫外線を照射して、これらのフィルムを積層させた。
また、そして無地のS46C、PTM、P2161、FOR、ONM、N1102に代えて、溶剤性グラビアインキにより印刷し乾燥固化した印刷物上に、それらの印刷箇所を含み、印刷箇所以外の部位にも電子線硬化型接着剤組成物を塗布した。次いで、エージングを行なうこと無く、その塗布面上にシーラントとしてLLDPEフィルム又はCPPフィルムを重ねて、表1中の照射量で電子線又は紫外線を照射して、これらのフィルムを積層させた。
実施例及び比較例において電子線を照射する際には、アイ・エレクトロンビーム社の電子線照射装置を用い、酸素濃度が200ppmの雰囲気下で、加速電圧を90kVとし、1回の電子線の照射の照射量は30kGyを基本として、表1中の照射量になるように複数回照射した。なお、紫外線を照射する場合であり、重合開始剤を含有した実施例23及び24と比較例9及び10については、エージングを行わず、いずれも400mJ/cmになるように照射した。
製造に使用した器具類は、家庭用洗剤(弱アルカリ)を用いて水洗浄をした。硬化した電子線重合性接着剤も速やかに除去できた。
これを、同様にして実施例2~24、及び比較例1~10についても行った。
<アルカリ水への浸漬結果>
実施例及び比較例の裏刷り用活性エネルギー線硬化型インキ組成物を、マジックリン(花王社)を1.0質量%の濃度になるように水に溶解して得た25℃のアルカリ水に浸漬した結果は以下のとおりであった。
全ての実施例にて接着剤層が溶解した。
全ての比較例にて接着剤層が溶解しなかった。
<剥離強度の測定>
実施例及び比較例の積層体について、電子線照射後又は紫外線照射後、直ちに、引張試験機(安田精機製作所社)を用いて、測定温度25℃、引張速度200mm/minで得られた樹脂フィルムを引張り、破断した時の強度を求めた。
40℃で1日経時した積層体を15mm幅に切断し、剥離試験機(安田精機製作所社)を用いて、ラミネート強度としてT型剥離強度(g/15mm)を測定した。
<引張強度>
40℃で1日経時した積層体を15mm幅に切断し、原反とシーラントのフィルムとの間を、オリエンテック社テンシロン万能試験機を用いて、雰囲気温度25℃、剥離速度を300mm/分に設定し、180度剥離方法で剥離した際の引っ張り強度をラミネート強度(N/15mm)とした。表中のラミネート強度を示す数値の後に記載した記号について、Fはフィルム破断、Bは原反側からの剥離、Sはシーラントフィルム側からの剥離を意味する。
なお、下記表中には、上記剥離強度と引張強度を並べて記載した。例えば7.0Fは、剥離強度が7.0g/15mmであり、かつ、引張強度の測定によりフィルム破断したことを意味する。
以下の応用実施例は、本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を使用する他の態様である。
(応用実施例1)
原反である無地のPTM及びシーラントとしてLLDPEフィルム(厚さ50μm)のそれぞれの片面に、塗布量が2.0g/m2となるように上記の活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して接着剤層を形成した。エージングをすること無く、PTMと中間に挟むアルミニウム箔を重ね張り合わせ積層体Aを作成し、さらにエージングをすること無く、積層体Aのアルミニウム箔側とLLDPEフィルムの活性エネルギー線硬化型接着剤層形成側の面を重ね張り合わせ、PTM/接着層/アルミニウム箔/接着層/LLDPEフィルムからなる積層体Bを得た。張り合わせ手順は逆でもよい。電子線照射装置(EB装置)(岩崎電気社)を用いて照射線量150kGy、90kVの電子線を積層体Bの第2の透明フィルム側から照射して接着させた。
PTM及びLLDPEフィルムは互いに十分な強度で接着をしていた。また、製造に使用した器具類は、家庭用洗剤(弱アルカリ)を用いて水洗浄をし、付着していた活性エネルギー線重合性接着剤も速やかに除去できた。
(応用実施例2)
原反である無地のPTM及びシーラントとしてLLDPEフィルム(厚さ50μm)のそれぞれの片面に、塗布量が2.0g/m2となるように上記の活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して接着剤層を形成した。そして、エージングをすること無く、PTMと中間に挟むアルミニウム箔を重ね張り合わせ積層体Aを作成し、電子線照射装置(EB装置)(岩崎電気社)を用いて照射線量150kGy、90kVの電子線をPTM側から照射して接着させた(アルミニウム箔側からでもよい)。
次に、エージングをすること無く、電子線照射した積層体Aのアルミニウム箔側と、LLDPEフィルムを張り合わせ、積層体Bを作成し、電子線照射装置(EB装置)(岩崎電気社)を用いて照射線量150kGy、90kVの電子線をLLDPEフィルム側から照射して接着させた。
PTM及びLLDPEフィルムは互いに十分な強度で接着をしていた。また、製造に使用した器具類は、家庭用洗剤(弱アルカリ)を用いて水洗浄をし、付着していた活性エネルギー線重合性接着剤も速やかに除去できた。
(応用実施例3)
原反である印刷済のPTMの印刷側面及びシーラントとしてLLDPEフィルム(厚さ50μm)の片面に、塗布量が2.0g/m2となるように上記の活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して接着剤層を形成した。エージングをすること無く、PTMとアルミニウム箔を重ね張り合わせ積層体Aを作成し、電子線照射装置(EB装置)(岩崎電気社)を用いて照射線量150kGy、90kVの電子線をPTM側から照射して接着させた。(アルミニウム箔側からでもよい)次に、電子線照射した積層体Aのアルミニウム箔側と、第2の透明フィルムを張り合わせ、積層体Bを作成し、電子線照射装置(EB置)(岩崎電気社)を用いて照射線量150kGy、90kVの電子線を第2の透明フィルム側から照射して接着させた。
PTM及びLLDPEフィルムは互いに十分な強度で接着をしていた。また、製造に使用した器具類は、家庭用洗剤(弱アルカリ)を用いて水洗浄をし、付着していた活性エネルギー線重合性接着剤も速やかに除去できた。


本発明に沿った例である各実施例によれば、十分に高い接着性を発揮できた。そのため、引張強度を測定する際には、フィルムの破断を起こすほどであった。
しかしながら、水酸基含有(メタ)アクリレートを45.0質量%以上含有しない活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を使用した場合には、原反側から剥離するほどに十分な引張強度を示さなかった。
また、本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物はアルカリ水に溶解除去された。


Claims (11)

  1. 全重合性成分中に、水酸基含有(メタ)アクリレートを45.0質量%以上含有する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
  2. 表面張力値(デイビス法)が8.0~20.0である請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
  3. 水酸基含有(メタ)アクリレートの平均分子量が100~2000である請求項1又は2に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
  4. 水酸基含有(メタ)アクリレートの水酸基価が30~400mgKOH/gである請求項1~3のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
  5. 活性エネルギー線による重合性成分全体の水酸基価が30mgKOH/g以上である請求項1~4のいずれかに記載の裏刷り用活性エネルギー線硬化型インキ組成物。
  6. 水酸基含有(メタ)アクリレートが、水酸基含有ポリ(メタ)アクリレートを含有する請求項1~5のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
  7. 水酸基含有ポリ(メタ)アクリレートが、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセリン、トリメチロールプロパン、及びジトリメチロールプロパンの1種以上の化合物と、(メタ)アクリル酸が、エステル結合してなる化合物である請求項6に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
  8. 水酸基含有ポリ(メタ)アクリレートが、1分子あたり2~4の(メタ)アクリロイル基を有する請求項7に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
  9. 10~500kGyの活性エネルギー線で硬化可能な請求項1~8のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物。
  10. 一方の被接着物表面に請求項1~9のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を塗布し、その活性エネルギー線硬化型接着剤組成物層の上に他方の被接着物を積層し、次いで、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物層に活性エネルギー線を照射する積層体の製造方法。
  11. 請求項1~9のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物により形成された活性エネルギー線硬化型接着剤層により接着された一方の被接着物層と他方の被接着物層を有する積層体。
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