JP7409402B2 - 転写紙保護層用紫外線硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本願は、2020年2月7日に、日本国に出願された特願2020-020157号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
(1)スクリーン印刷版の目詰りを防止するために高沸点の有機溶剤を使用するので、乾燥速度が遅く生産性が低い。
(2)有機溶剤による環境汚染を引き起こすおそれがある。
(3)有機溶剤の乾燥が遅いため、転写紙を重ねたときに残留溶剤による転写紙同士のブロッキングが起こりやすい。
(4)転写紙が経時変化を起しやすく、保存中に可撓性が失われて貼り適性が低下するおそれがある。
また、特許文献1に記載された転写紙保護層用樹脂組成物は、有機溶剤を含むため、環境汚染を引き起こすおそれがある。また、印刷インキ層上に転写紙保護層用樹脂組成物を印刷した後、有機溶剤を蒸発させるのに長時間要するため、生産性に改善の余地がある。
[2] 前記アクリル系重合体の質量平均分子量が、20000~100000である、[1]に記載の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
[3] 前記分岐状のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位の含有割合が、前記アクリル系重合体の全単量体単位100質量%に対して5~100%である、[1]又は[2]に記載の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
[4] 前記分岐状のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位が、イソブチル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位、sec-ブチル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位及び2-エチルヘキシルメタクリレートに由来する単量体単位からなる群から選択される少なくとも1種以上を含む、[1]~[3]のいずれか1つに記載の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
[5] 前記重合性化合物が、単官能単量体及び多官能単量体を含む、[1]~[4]のいずれか1つに記載の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
[6] 前記多官能単量体が、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート、芳香族ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート及びエポキシ(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種以上である、[5]に記載の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
[7] 前記単官能単量体の含有割合が、紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物100質量%に対して5.0~65.0質量%である、[5]又は[6]に記載の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
[8] 台紙と、水溶性糊剤層と、印刷インキ層と、[1]~[7]のいずれか1つに記載の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物の硬化物からなる保護層とがこの順に積層した積層体。
[9] [8]に記載の積層体からなる絵付け用転写紙。
「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸とメタクリル酸の総称である。
「単量体単位」とは、重合体中で単量体1分子から形成される構成単位を意味する。
「~」を用いて表す数値範囲には「~」の両側の数値を含む。また、本明細書に開示の数値範囲は、その下限値及び上限値を任意に組み合わせて任意の数値範囲とすることができる。
「Mw」は、質量平均分子量を意味する。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
式中、
Tgは、重合体のガラス転移温度(単位:K)であり、
Wiは、重合体を構成する単量体iに由来する単量体単位iの質量分率であり、
Tgiは、単量体iの単独重合体のガラス転移温度(単位:K)である。
Tgiの値は、POLYMER HANDBOOK Volume 1(WILEY-INTERSCIENCE)に記載の値を用いることができる。
n-ブチルメタクリレートを「BMA」と表記する場合がある。
2-エチルヘキシルメタクリレートを「EHMA」と表記する場合がある。
メチルメタクリレートを「MMA」と表記する場合がある。
紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」という場合がある。)は、アクリル系重合体(以下、「重合体A」という場合がある。)と、重合性化合物(以下、「化合物B」という場合がある。)とを含む。
樹脂組成物は、必要に応じて、ラジカル開始剤(以下、「開始剤C」という場合がある。)、消泡剤(以下、「消泡剤D」という場合がある。)、並びに重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤D以外の成分(以下、「その他の成分E」という場合がある。)からなる群から選択される1種以上をさらに含んでもよい。
重合体Aは、分岐状のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート(以下、「単量体a」という場合がある。)に由来する単量体単位(以下、「単位a」という場合がある。)を含む。そして、重合体AのMwは、20000~450000である。重合体Aが単位aを含むため、焼成性に優れた保護層を樹脂組成物によって形成できる。
単量体aとしては、イソプロピル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート及び2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、保護層の焼成性の観点から、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート及び2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種がより好ましい。
単量体aは、1種に限定されず、2種以上であってもよい。また、単位aは、1種に限定されず、2種以上であってもよい。
前記他の単量体単位は、単量体aを除く、単量体aと付加重合可能な単量体(以下、「他の単量体」という場合がある。)に由来する単量体単位であれば特に限定されない。
前記他の単量体の具体例を以下に列挙するが、前記他の単量体はこれらに限定されるものではない。
アルキル(メタ)アクリレート:メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(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。
モノビニルモノマー:酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、(メタ)アクリロニトリル。
α,β-モノエチレン性不飽和カルボン酸:(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸。
ヒドロキシアルキル(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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート。
アミノ基含有アルキル(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、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート。
芳香族モノビニルモノマー:スチレン、α-メチルスチレン。
前記他の単量体は、1種に限定されず、2種以上であってもよい。
重合体A中の単位aの含有割合が、多いほど、樹脂組成物を硬化して得られる保護層の焼成性がより優れる。
重合体AのMwが大きいほど、樹脂組成物を硬化して得られる保護層の引張強度が高いので、一体となった保護層及び印刷インキ層を台紙から剥離する際の取扱い性が優れる傾向がある。
重合体AのMwが小さいほど、重合体Aの重合性化合物に対する溶解性が良好となる。また、樹脂組成物の粘度が充分に低くなるので、印刷等の方法で保護層を形成する際の成膜性が優れる傾向がある。
重合体Aのガラス転移温度が高いほど、樹脂組成物を硬化して得られる保護層に粘着性が出にくくなり、耐ブロッキング性が良好となる。ガラス転移温度が低いほど硬化物の引張強度が良好となる。
重合体Aの含有割合が、重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤Dの合計質量に対して10~60質量%の範囲内であると、保護層の気泡をより低減でき、かつ、保護層の強度がより向上する。
重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤Dの合計質量に対する重合体Aの含有割合が大きいほど、樹脂組成物がより硬化しやすくなる。
また、重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤Dの合計質量に対する重合体Aの含有割合が小さいほど、樹脂組成物がより低粘度となり、印刷性がより良好となる。
得られる重合体Aを高分子量化しやすいこと、樹脂組成物の溶剤選択の自由度が高くなること、樹脂組成物をハイソリッド化できること、樹脂組成物を無溶剤にできること等の利点があるので、重合体Aを固形ビーズとして取得できる懸濁重合が好ましい。
化合物Bは、分子内に1個以上の重合性二重結合を有する重合体A以外の重合性化合物である。
化合物Bは、1種に限定されず、2種以上であってもよい。
スチレン系化合物:スチレン、α-メチルスチレン、クロロスチレン。
アルキル(メタ)アクリレート:メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、i-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、t-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、ステアリル(メタ)アクリレート。
アルコキシアルキル(メタ)アクリレート:メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート。
アリロキシアルキル(メタ)アクリレート:フェノキシエチル(メタ)アクリレート。
ヒドロキシアルキル(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。
複素環含有(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、シクロへキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルフォリン。
紫外線硬化性、保護層の引張強度を向上させる観点から、化合物B1としては、n-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、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリロイルモルフォリンからなる群から選択される少なくとも1種がより好ましい。
化合物B1は、1種に限定されず、2種以上であってもよい。
化合物B1の含有割合が多いほどアクリル系重合体の化合物B1に対する溶解性が良好となる。また化合物B1の含有割合が少ないほど、樹脂組成物を硬化して得られる保護層の引張強度が高くなる。
アルキレングリコールジ(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、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオール(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、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート。
オキシアルキレングリコールジ(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、トリプロピレングリコールジ(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、ジ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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート。
脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート。
芳香族ウレタン(メタ)アクリレート。
ポリエステル(メタ)アクリレート。
エポキシ(メタ)アクリレート。
紫外線硬化性と保護層の引張強度を向上させる観点から、化合物B3としては、ト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、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート、芳香族ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート及びエポキシ(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種がより好ましく、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート、芳香族ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート及びエポキシ(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種がさらに好ましい。
化合物B3は、1種に限定されず、2種以上であってもよい。
3価以上の脂肪族多価アルコールのポリ(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、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート。
脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート。
芳香族ウレタン(メタ)アクリレート。
ポリエステル(メタ)アクリレート。
エポキシ(メタ)アクリレート。
化合物B4は、1種に限定されず、2種以上であってもよい。
重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤Dの合計質量に対する化合物Bの含有割合が大きいほど、樹脂組成物がより低粘度となり、印刷性がより良好となる。また、重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤Dの合計質量に対する化合物Bの含有割合が小さいほど、樹脂組成物の紫外線硬化性がより良好となる。
開始剤Cは、ラジカル反応を進めるために穏和な反応条件でラジカルを発生させる化合物であり、ラジカル重合反応において重合開始剤として用いられる。
ベンゾフェノン類: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、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、メチルオルソベンゾイルベンゾエート、4-フェニルベンゾフェノン、2-t-ブチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン。
チオキサントン類:2,4-ジエチルチオキサントン、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。
アセトフェノン類:ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシル-フェニルケトン、2-メチル-2-モルホリノ(4-チオメチルフェニル)プロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン。
ベンゾインエーテル類: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。
アシルホスフィンオキサイド類: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、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、ビス(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。
メチルベンゾイルホルメート。
1,7-ビスアクリジニルヘプタン。
9-フェニルアクリジン。
開始剤Cは、1種に限定されず、2種以上であってもよい。
重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤Dの合計質量に対する開始剤Cの含有割合が大きいほど、樹脂組成物の硬化性がより良好となる。また、重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤Dの合計質量に対する開始剤Cの含有割合が小さいほど、樹脂組成物を硬化して得られる保護層の強度がより向上する。
消泡剤Dは、泡の発生を防いだり、発生した泡を破泡したりする添加剤である。
ポリシロキサンを活性成分とするシリコーン系消泡剤:ポリアルキルジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン、アラルキル変性ポリメチルアルキルシロキサン、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン。
アクリル系化合物等のポリマーを活性成分とする非シリコーン・ポリマー系消泡剤。
疎水粒子をキャリヤオイルに分散させたミネラルオイル系消泡剤。
消泡剤Dは、1種に限定されず、2種以上であってもよい。
重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤Dの合計質量に対する消泡剤Dの含有割合が大きいほど、樹脂組成物を硬化して得られる保護層の気泡がより少なくなる。また、重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤Dの合計質量に対する消泡剤Dの含有割合が小さいほど、樹脂組成物を硬化して得られる保護層の引張強度がより高くなる。
その他の成分E(重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤D以外の成分)としては、例えば、チキソ剤、重合体A以外の樹脂、可塑剤、溶剤が挙げられる。
前記チキソ剤としては、例えば、脂肪酸アマイド系ワックス、アマイド系ワックス、ヒマシ油、水添ヒマシ油が挙げられる。
前記重合体A以外の樹脂としては、アクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂は、原料のモノマーの種類が豊富であり、かつ、任意の組合せで共重合できるため、ガラス転移温度及び分子量の設計自由度が高い。
樹脂組成物がアクリル系樹脂を含むと、樹脂組成物の印刷性がより優れたものとなり、さらに、樹脂組成物を硬化して得られる保護層の塗膜物性の調整がより容易となる。
芳香族系溶剤:トルエン、キシレン、エチルベンゼン。
酢酸エステル系溶剤:酢酸エチル、酢酸ノルマルブチル、酢酸イソブチル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル。
ケトン系溶剤:メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、アセトン。
アルコール系溶剤: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、ノルマルブチルアルコール、イソブチルアルコール、ターシャリブチルアルコール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコール、ジプロピレングリコールn-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールn-プロピルエーテル。
グリコール系溶剤:エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール。
グリコールエーテル系溶剤: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。
アセテート系溶剤:メチルセロソルブアセテート、メトキシプロピルアセテート。
炭化水素系溶剤:ノルマルヘキサン、シクロへキサン、メチルシクロへキサン、ヘプタン。
ナフテン系溶剤:エクソール(登録商標)D80、エクソールD110、エクソールD130(以上、エクソンモービル社製)。
パラフィン系溶剤:アイソパー(登録商標)H、アイソパーL、アイソパーM(以上、エクソンモービル社製)。
ナフサ系溶剤:ソルベッソ(登録商標)100、ソルベッソ150、ソルベッソ200(以上、エクソンモービル社製)、スワゾール(登録商標)1000、スワゾール1500、スワゾール1800(以上、丸善石油社製)、イプゾール(登録商標)100、イプゾール150(以上、出光興産社製)。
重合体Aの総質量に対するその他の成分Eの含有割合が小さいほど、樹脂組成物をスクリーン印刷等により塗布して保護層を形成する際の塗布適性がより向上する。
樹脂組成物の粘度は、0.1~100Pa・sが好ましく、1~50Pa・sがより好ましい。
樹脂組成物の粘度が低いほど、樹脂組成物をスクリーン印刷等により塗布して保護層を形成する際の塗布適性がより向上する。また、樹脂組成物の粘度が高いほど、樹脂組成物をスクリーン印刷等により塗布して形成した塗膜が厚くなり、印刷インキ層の付いた保護層を陶磁器等に、より配置しやすくなる。
樹脂組成物は、重合体A及び化合物Bを配合して製造できる。このとき、必要に応じて、開始剤C、消泡剤D及びその他成分Eからなる群から選択される1種以上をさらに配合してもよい。
各成分の配合は、通常知られた撹拌機で混合することにより行うことができる。
重合体A、開始剤C、消泡剤D及びその他の成分Eは、化合物Bとともに配合してもよい。
積層体は、台紙と水溶性糊剤層と印刷インキ層と保護層とがこの順に積層したものである。
前記保護層は、樹脂組成物の硬化物である。
以下では、適宜、図1を参照しながら、絵付け用転写紙の一実施形態を説明する。
水溶性糊剤層5は、台紙3の全面を覆うように形成されている。
印刷インキ層7は、水溶性糊剤層5上に部分的に形成されている。
保護層9は、印刷インキ層7を被覆するように形成されている。保護層9の一部は水溶性糊剤層5と接している。
吸水性のよい紙としては、例えば、和紙が挙げられる。
印刷インキ層7は、陶磁器等に転写される絵柄で形成される。
印刷インキ層7は、単層でもよく多層でもよい。
印刷インキ層7は、公知の方法により形成できる。例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷等により、インキを水溶性糊剤層5上に塗布し、必要に応じて硬化させることによって印刷インキ層7を形成できる。
樹脂組成物の硬化物は、樹脂組成物を印刷インキ層7の上に塗布し、紫外線を照射して硬化させて形成することが好ましい。
樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷が挙げられる。
紫外線の光源としては、太陽光線、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、カーボンアークランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、LEDランプが挙げられる。紫外線の光源としては、紫外線硬化性の観点から、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、LEDランプが好ましい。
紫外線の照射エネルギー密度は、50~1500mJ/cm2が好ましい。
樹脂組成物に紫外線を照射して硬化する際の雰囲気は、酸化的雰囲気及び非酸化的雰囲気のいずれでもよい。具体的には、空気、水素、窒素、及びアルゴン等の希ガスのいずれの雰囲気下であってもよい。
まず、絵付け用転写紙1を水又は温水に浸漬し、水溶性糊剤層5を溶解させて、印刷インキ層7の付いた保護層9を台紙3から剥離する。この印刷インキ層7の付いた保護層9を、陶磁器の所定の位置に、陶磁器と印刷インキ層7とが接触するように配置する。そして、印刷インキ層7の付いた保護層9と陶磁器との間の水分及び気泡を除去した後、保護層9を焼成すると、陶磁器の表面に印刷インキ層7が残り、陶磁器の絵付けが行われる。
実施例及び比較例中の「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を意味する。
下記の実施例における各種の条件、評価結果の値は、本明細書に開示の実施形態における好ましい数値範囲と同様に、好適な数値範囲を示すものであり、本発明の好ましい範囲は、実施形態における好ましい数値範囲と下記実施例の値又は実施例同士の値の組合せにより示される範囲を考慮して決定できる。
〈溶解性〉
重合体A、化合物B、開始剤C及び消泡剤Dは、表1又は表2に記載の部数を配合し、撹拌機、冷却管及び温度計を備えた混合装置に化合物Bを仕込み、これを内温25℃、300rpmで10分間、撹拌機で撹拌しながら重合体Aを少しずつ添加し、次いで、内温50℃、300rpmで60分間撹拌した。その後、開始剤C及び消泡剤Dを添加し、内温40℃、300rpmで30分間撹拌した。
混合物の溶解性を、以下の評価基準で評価した。
A:目視で固形物の残存がない。
C:目視で固形物の残存がある。
シリンダー印刷機を用い、水溶性糊剤が全面に均一に塗布された台紙(SPA,ムラカミ社製;215mm×290mm)上に、調製した樹脂組成物をナイロン製80メッシュのスクリーンで印刷して樹脂組成物の塗膜を形成し、紫外線硬化を行った。その後、水中で台紙から保護層を剥離した。
剥離した保護層をダンベル2号型(JIS K 6251:2017)で打ち抜いて試験片を作製した。
作成した試験片について、試験温度23℃、試験速度10mm/分の条件で、引張測定装置(オートグラフAG-5kNIS,島津製作所社製)を用いて引張試験を行い、最大点伸度を測定した。
保護層の引張強度を、以下の評価基準で評価した。
A:最大点伸度が100%以上である。
B:最大点伸度が50%以上100%未満である。
C:最大点伸度が50%未満である。
シリンダー印刷機を用い、水溶性糊剤が全面に均一に塗布された台紙(SPA,ムラカミ社製;215mm×290mm)上に、紫外線硬化性メジウム(803068,FERRO社製)12部と赤色顔料(34634,IZAWA社製)15部とを混合して調製した紫外線硬化性インキを、ナイロン製300メッシュのスクリーンで印刷して、花柄模様の印刷インキ層を形成し、紫外線硬化を行った。次いで、その上に樹脂組成物をナイロン製80メッシュのスクリーンで印刷して樹脂組成物の塗膜を形成し、紫外線硬化を行って保護層を形成した。
装置:USX5-0902(アイグラフィックス社製)。
条件:光源 高圧水銀ランプ(120W)。
紫外線照度 450mW/cm2。
積算照射量 400mJ/cm2(照射距離約130mm、ベルト送り速度4.7m/min)。
紫外線照度及び積算照射量は、紫外線光量計(UV-351,オーク社製)を使用して測定した。
装置:USX5-0902(アイグラフィックス社製)。
条件:光源 高圧水銀ランプ(120W)。
紫外線照度 520mW/cm2。
積算照射量 590mJ/cm2(照射距離約130mm、ベルト送り速度3.0m/min)。
紫外線照度及び積算照射量は、紫外線光量計(UV-351,オーク社製)を使用して測定した。
前記の積層体(絵付け用転写紙)を水中に浸漬して台紙から一体となった保護層及び印刷インキ層を剥離し、皿に印刷インキ層を接して貼り付けて乾燥した後、超高速昇温電気炉(S6-2025D,モトヤマ社製)を用いて780℃、20分間焼成し、皿への印刷状態を目視で観察した。
保護層の焼成性を、以下の評価基準で評価した。
A:焼成後、ピンホールがなく花柄模様が印刷された。
C:焼成後、花柄模様にピンホールが発生した。
前記焼成性の評価における紫外線硬化は、前記の印刷インキ層の紫外線硬化と同条件で行った。
撹拌機、冷却管及び温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水900部、メタクリル酸2-スルホエチルナトリウム60部、メタクリル酸カリウム10部及びメチルメタクリレート12部を入れて撹拌し、重合装置内を窒素置換しながら、50℃に昇温した。その中に、重合開始剤(2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩)の0.08部を添加し、さらに60℃に昇温した。昇温後、滴下ポンプを使用して、メチルメタクリレートを0.24部/分の速度で75分間連続的に滴下した。滴下終了後、反応液を60℃で6時間保持した後、室温に冷却して、透明な水溶液である固形分10%の分散剤を得た。
〈合成例1:重合体A1〉
撹拌機、冷却管、温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、硫酸ナトリウム0.3部及び分散剤(固形分10%)0.3部を入れて撹拌し、均一な水溶液とした。次に、イソブチルメタクリレートの81部と、2-エチルヘキシルメタクリレートの19部と、ドデシルメルカプタンの0.2部と、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)の0.3部とを加え、水性懸濁液とした。
次に、重合装置内を窒素置換し、80℃に昇温して1時間反応し、さらに重合率を上げるため、後処理温度として90℃に昇温して1時間保持した。その後、反応液を40℃に冷却して、ポリマーを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を目開き45μmのナイロン製濾過布で濾過し、濾過物を脱イオン水で洗浄し、脱水し、40℃で16時間乾燥して、重合体A1を90部得た。
重合体A1のガラス転移温度は35℃であり、質量平均分子量は110000であった。
撹拌機、冷却管、温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、硫酸ナトリウム0.2部及び分散剤(固形分10%)0.3部を入れて撹拌し、均一な水溶液とした。次に、イソブチルメタクリレートの50部と、n-ブチルメタクリレートの50部と、ドデシルメルカプタンの0.13部と、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)の0.3部とを加え、水性懸濁液とした。
次に、重合装置内を窒素置換し、85℃に昇温して1時間反応し、さらに重合率を上げるため、後処理温度として95℃に昇温して30分間保持した。その後、反応液を40℃に冷却して、ポリマーを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を目開き45μmのナイロン製濾過布で濾過し、濾過物を脱イオン水で洗浄し、脱水し、40℃で16時間乾燥して、重合体A2を90部得た。
重合体A2のガラス転移温度は33℃であり、質量平均分子量は190000であった。
撹拌機、冷却管、温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、硫酸ナトリウム0.2部及び分散剤(固形分10%)0.3部を入れて撹拌し、均一な水溶液とした。次に、イソブチルメタクリレートの85部と、2-エチルヘキシルメタクリレートの15部と、ドデシルメルカプタンの0.3部と、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)の0.3部とを加え、水性懸濁液とした。
次に、重合装置内を窒素置換し、85℃に昇温して1時間反応し、さらに重合率を上げるため、後処理温度として95℃に昇温して30分間保持した。その後、反応液を40℃に冷却して、ポリマーを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を目開き45μmのナイロン製濾過布で濾過し、濾過物を脱イオン水で洗浄し、脱水し、40℃で16時間乾燥して、重合体A3を90部得た。
重合体A3のガラス転移温度は38℃であり、質量平均分子量は70000であった。
撹拌機、冷却管、温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、硫酸ナトリウム0.2部及び分散剤(固形分10%)0.3部を入れて撹拌し、均一な水溶液とした。次に、イソブチルメタクリレートの100部と、ドデシルメルカプタンの0.3部と、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)の1.2部とを加え、水性懸濁液とした。
次に、重合装置内を窒素置換し、85℃に昇温して1時間反応し、さらに重合率を上げるため、後処理温度として95℃に昇温して30分間保持した。その後、反応液を40℃に冷却して、ポリマーを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を目開き45μmのナイロン製濾過布で濾過し、濾過物を脱イオン水で洗浄し、脱水し、40℃で16時間乾燥して、重合体A4を92部得た。
重合体A4のガラス転移温度は48℃であり、質量平均分子量は22000であった。
撹拌機、冷却管、温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、硫酸ナトリウム0.2部及び分散剤(固形分10%)0.3部を入れて撹拌し、均一な水溶液とした。次に、イソブチルメタクリレートの20部と、n-ブチルメタクリレートの80部と、オクチルメルカプタンの0.05部と、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)の0.15部とを加え、水性懸濁液とした。
次に、重合装置内を窒素置換し、85℃に昇温して1時間反応し、さらに重合率を上げるため、後処理温度として95℃に昇温して30分間保持した。その後、反応液を40℃に冷却して、ポリマーを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を目開き45μmのナイロン製濾過布で濾過し、濾過物を脱イオン水で洗浄し、脱水し、40℃で16時間乾燥して、重合体A5を90部得た。
重合体A5のガラス転移温度は25℃であり、質量平均分子量は260000であった。
撹拌機、冷却管、温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、硫酸ナトリウム0.2部及び分散剤(固形分10%)0.3部を入れて撹拌し、均一な水溶液とした。次に、メチルメタクリレートの20部と、n-ブチルメタクリレートの80部と、ドデシルメルカプタンの0.17部と、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)の0.3部とを加え、水性懸濁液とした。
次に、重合装置内を窒素置換し、75℃に昇温して1時間反応し、さらに重合率を上げるため、後処理温度として95℃に昇温して30分間保持した。その後、反応液を40℃に冷却して、ポリマーを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を目開き45μmのナイロン製濾過布で濾過し、濾過物を脱イオン水で洗浄し、脱水し、40℃で16時間乾燥して、比較重合体A6を90部得た。
比較重合体A6のガラス転移温度は34℃であり、質量平均分子量は130000であった。
撹拌機、冷却管、温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、硫酸ナトリウム0.1部及び分散剤(固形分10%)0.3部を入れて撹拌し、均一な水溶液とした。次に、イソブチルメタクリレートの100部と、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)の0.1部とを加え、水性懸濁液とした。
次に、重合装置内を窒素置換し、80℃に昇温して1時間反応し、さらに重合率を上げるため、後処理温度として90℃に昇温して60分間保持した。その後、反応液を40℃に冷却して、ポリマーを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を目開き45μmのナイロン製濾過布で濾過し、濾過物を脱イオン水で洗浄し、脱水し、40℃で16時間乾燥して、比較重合体A7を92部得た。
比較重合体A7のガラス転移温度は48℃であり、質量平均分子量は460000であった。
表1又は表2に示す配合量(部)で各成分を配合し、高速分散機で混合し樹脂組成物を製造した。
各例において、上述した評価方法に従って、溶解性、引張強度及び焼成性を評価し、評価結果を表1又は表2の該当欄に示した。
重合体A1:合成例1で合成したアクリル系重合体(IBMA/EHMA=81/19(重合体中の質量%の比);Mw=110000)。
重合体A2:合成例2で合成したアクリル系重合体(IBMA/BMA=50/50(重合体中の質量%の比);Mw=190000)。
重合体A3:合成例3で合成したアクリル系重合体(IBMA/EHMA=85/15(重合体中の質量%の比);Mw=70000)。
重合体A4:合成例4で合成したアクリル系重合体(IBMA=100(重合体中の質量%);Mw=22000)。
重合体A5:合成例5で合成したアクリル系重合体(IBMA/BMA=20/80;(重合体中の質量%の比)Mw=260000)。
比較重合体A6:合成例6で合成したアクリル系重合体(MMA/BMA=20/80(重合体中の質量%の比);Mw=130000)。
比較重合体A7:合成例7で合成したアクリル系重合体(IBMA=100(重合体中の質量%);Mw=460000)。
化合物B1-1:2-エチルヘキシルアクリレート。
化合物B1-2:n-ブチルアクリレート。
化合物B1-3:n-ブチルメタクリレート。
化合物B3-1:トリエチレングリコールジメタクリレート。
化合物B3-2:2官能の脂肪族ウレタンアクリレート(有効成分100%)。(EBECRYL8402,ダイセル・オルネクス社製)。
開始剤C1:1-ヒドロキシシクロヘキシル-フェニルケトン。
開始剤C2:ベンゾフェノン。
消泡剤D1:シリコーン系消泡剤(有効成分0.7%;溶剤:ジイソブチルケトン)(BYK(登録商標)-066N,ビックケミージャパン社製)。
可塑剤E1:パラフィンワックスP115(日本精蝋社製)。
可塑剤E2:モノサイザー PB-3A(DIC社製)。
一方、比較例1は、アクリル系重合体の単量体単位が、直鎖状のメチルメタクリレート由来の単量体単位とn-ブチルメタクリレート由来の単量体単位であるため、硬化物の焼成性が充分でなかった。
比較例2は、アクリル系重合体の質量平均分子量が450000よりも大きかったため、組成物の溶解性が悪く、硬化物の引張強度及び焼成性を評価できなかった。
本発明の積層体は、焼成性に優れた保護層を有する。
本発明の絵付け用転写紙は、焼成性に優れた保護層を有する。
Claims (9)
- アクリル系重合体と、重合性化合物と、消泡剤とを含み、
前記アクリル系重合体は、分岐状のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位を含み、
前記アクリル系重合体の質量平均分子量は、20000~450000であり、
前記重合性化合物は、分子内に1個以上の重合性二重結合を有し、
前記消泡剤が、シリコーン系消泡剤である、焼成用転写紙の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。 - 前記アクリル系重合体の質量平均分子量が、20000~100000である、請求項1に記載の焼成用転写紙の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
- 前記分岐状のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位の含有割合が、前記アクリル系重合体の全単量体単位100質量%に対して5~100%である、請求項1又は2に記載の焼成用転写紙の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
- 前記分岐状のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位が、イソブチル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位、sec-ブチル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位及び2-エチルヘキシルメタクリレートに由来する単量体単位からなる群から選択される少なくとも1種以上を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の焼成用転写紙の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
- 前記重合性化合物が、単官能単量体及び多官能単量体を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の焼成用転写紙の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
- 前記多官能単量体が、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート、芳香族ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート及びエポキシ(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種以上である、請求項5に記載の焼成用転写紙の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
- 前記単官能単量体の含有割合が、焼成用転写紙の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物100質量%に対して5.0~65.0質量%である、請求項5又は6に記載の焼成用転写紙の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物。
- 台紙と、
水溶性糊剤層と、
印刷インキ層と、
請求項1~7のいずれか1項に記載の焼成用転写紙の紫外線硬化性転写紙保護層用樹脂組成物の硬化物からなる保護層と、
がこの順に積層した積層体。 - 請求項8に記載の積層体からなる絵付け用転写紙。
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