JPH04353577A - 活性エネルギー線硬化型スクリーンインキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に２０μ〜２００μ
と厚膜印刷での接着性、耐水性、耐熱性に優れた活性エ
ネルギー線硬化型スクリーンインキに関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】近年、省資源、省エネルギー、無公害等
の社会的動行から、従来の溶剤蒸発型インキから、活性
エネルギー線硬化型スクリーンインキに移行しつつある
。しかしながら、一般的に次の様な問題がある。

【０００３】１）活性エネルギー線硬化型樹脂は、従来
の溶剤型あるいは、熱硬化型スクリーンインキに比較し
接着性が悪く接着性向上の為に、被印刷体を化学的処理
や物理的処理を施しているのが現状である。

【０００４】２）活性エネルギー線硬化型スクリーンイ
ンキに於いて、接着性、可撓性と耐水性や耐溶剤性のバ
ランスのとれた組成物を設計するのに難かしく、限定さ
れた被塗布物にしか対応できなかった。

【０００５】３）活性エネルギー線硬化型スクリーンイ
ンキで印刷する場合、意匠性の点から、当然の事ながら
、重ね刷印刷を行なうが、硬化性を維持しつつ、重ね刷
印刷での接着性の確保が難かしかった。

【０００６】４）活性エネルギー線硬化型スクリーンイ
ンキ用の光開始剤として、各種市販されているが、硬化
に併ない黄変するものが多い。非黄変あるいは、難黄変
タイプの光開始剤も市販されているが、耐水性、耐熱性
等の試験で黄変するという難点がある。

【０００７】この様な活性エネルギー線硬化型樹脂の諸
問題を解決すべく本発明者は、インキ中に非反応性の熱
可塑性樹脂例えば、アクリル樹脂、ニトロセルロース塩
素化ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−
酢酸ビニール共重合体、ビスフェノールＡ型、エポキシ
樹脂などを、添加する事により、接着性・耐水性を向上
させる検討を行なった。

【０００８】その結果、非反応性樹脂として、メチルメ
タアクリレートとブチルメタアクリレートを構成成分と
するコポリマーで、その比率が１０：９０から９０：１
０で分子量が、２００００から６０００００のアクリル
樹脂を用いた場合、特に２０〜２００μの厚膜において
も良好な接着性及び耐水性を持った活性エネルギー線硬
化型スクリーンインキを得ることができた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ビヒクル成
分としてウレタンオリゴマーとメチル（メタ）アクリレ
ートとブチル（メタ）アクリレートのコポリマーからな
る、非反応性樹脂を併用し、光反応開始剤として、フェ
ニルケトン化合物を含む活性エネルギー線硬化型スクリ
ーンインキを使用することにより、上記従来の欠点を改
良し、良好な接着性及び耐水性を有する活性エネルギー
線硬化型インキを提供するものである。

【００１０】

【発明の構成】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ベヒクル
として、 （Ａ）メチルメタアクリレートとブチルメタアクリレー
トの比率が１０：９０〜９０：１０を必須成分とする平
均重量分子量が２００００〜６０００００のアクリル樹
脂 （Ｂ）エチレン性不飽和二重結合を１個ないし３個を有
するモノマー （Ｃ）エチレン性不飽和二重結合を２個以上を有するア
クリルウレタンオリゴマー 上記（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）を重量比で、（Ａ）：
（Ｂ）＋（Ｃ）＝５：９５〜３０：７０、かつＡ：Ｃが
９８：２〜２０：８０の割合で含むことを特徴とする活
性エネルギー線硬化型スクリーンインキである。

【００１１】第２の発明は、上記組成物に対し、光開始
剤としてフェニルケトン系化合物を含むことを特徴とす
る活性エネルギー線硬化型スクリーンインキである。

【００１２】アクリルウレタンオリゴマーは、分子中に
ウレタン結合を有し、かつラジカル重合可能な不飽和二
重結合を有する重量平均分子量、数百から数万程度の常
温で粘調状のものである。たとえば過剰な、ポリイソシ
アネートと、水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステ
ルとの反応によって、得られるオリゴマーの他に、ポリ
エステル系アクリルウレタンオリゴマー、ポリエーテル
系アクリルウレタンオリゴマー、ポリブタジエン系アク
リルウレタンオリゴマー等が挙げられる。

【００１３】具体的にイソシアネートとしては、トルエ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート
、イソホロ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、キシレンジイソシアネートであり、これ
らポリイソシアネートと、ポリエステルポリオール、ポ
リオキシ、メチレングリコール、ポリオキシエチレング
リコール、ポリオキシプロピレングリコール、カプロラ
クトンポリオール、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、などの反応生成物であるイソシアネート
基を有する化合物と水酸基、及び不飽和二重結合を有す
る化合物との反応生成物があげられる。

【００１４】水酸基及び不飽和二重結合を有する化合物
としては、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、ヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリ
レート等が、代表的なものとして挙げられる。

【００１５】本発明の（Ａ）重量平均分子量が２０００
０〜６０００００でメチルメタアクリレートとブチルメ
タアクリレートとブチルメタアクリレートの比率が、１
０：９０〜９０：１０であれば、アクリル樹脂としては
、特に制限はなく本発明の効果を阻害しない範囲でプロ
ピル（メタ）アクリレート、ｎブチル（メタ）アクリレ
ート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ
−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、シクロヘキシル（メ
タ）アクリレート等の単量体あるいは、共重合体でも良
い。

【００１６】メチル（メタ）アクリレートとブチル（メ
タ）アクリレートの共重合体の重量平均分子量が、２０
０００以下である場合には、硬化塗膜にベタつきが残り
、重量平均分子量が６０００００を超えると、（Ｂ）エ
チレン不飽和二重結合を１個ないし３個を有するモノマ
ー、あるいは（Ｃ）エチレン不飽和二重結合を２個以上
を有する、アクリルウレタンオリゴマーに対する溶解度
が低くなり、得られるインキの粘度が著しく高くなる。

【００１７】本発明において（Ｂ）エチレン不飽和二重
結合を１個ないし３個有するモノマーとしては、スチレ
ン、ビニールトルエン、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、ラウリル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキ
シル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシンエチル（
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、Ｎ−メチルアミノエチル（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、フ
ェノキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニール−
２−ピロリドン、ジビニールベシゼン、１，４−ブタン
ジオールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブタンジオ
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、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、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリ
レート、ジアリルフタレート、トリメチロールプロパン
トリ（メタ）アクリレート、などを例示する事ができる
。

【００１８】本発明における光開始剤としては、フェニ
ルケトンを使用するか、フェニルケトン及びその誘導体
として、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−プロパン−１−オン、
４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒド
ロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシ−シク
ロヘキサンフェニルケトン、などを例示する事ができる
。

【００１９】フェニルケトン系以外に、難黄変タイプの
光開始剤があるが、硬化塗膜を水に浸漬した場合に黄変
を生じたりする。本発明に係るベヒクルに所望に応じて
、有機系及び無機系の着色剤、体質顔料、界面活性剤、
ワックス類、シリコーン、流動性改良剤、ハイドロキノ
ンなどの保存安定剤などを添加して活性エネルギー線硬
化型スクリーンインキが得られる。

【００２０】本発明の活性エネルギー線硬化型スクリー
ンインキは、通常の印刷方法を用いて、被着基材に印刷
後、紫外線または電子線である活性エネルギー線を照射
して光重合反応を誘起させて硬化させる。この活性エネ
ルギー線を照射するのに用いられる光源としては、メタ
ルハライドランプ、低圧水銀灯、高圧水銀灯、カーボン
アーク灯、キセノンランプなどが使用される。

【００２１】勿論、本発明の活性エネルギー線硬化型ス
クリーンインキは、紫外線の代りに有機過酸化物を用い
た熱重合による硬化法や、電子線を照射して硬化させる
電子線硬化法にも応用でき、これらの場合には必ずしも
光開始剤は必要としない。

【００２２】本発明の活性エネルギー線硬化型スクリー
ンインキは、実用的な硬化性、印刷適性をそなえ、特に
２０〜２００μの厚盛りの印刷に対し、優れた接着性、
可撓性を有している。

【００２３】本発明の活性エネルギー線硬化型スクリー
ンインキは、接着性の有利性を生かして、ガラス、陶磁
器、金属、各種プラスチック、各種フィルム、及びウレ
タン、アクリル、ポリエステル、エポキシ、塗装板、な
どへのスクリーン印刷インキとしての用途は勿論の事他
の各種インキ塗料、コーチング剤、接着剤等の用途にも
用いることができる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。例中
、部とは重量部を表わす。

【００２５】実施例１ 重量平均分子量６００００のメチルメタアクリレートと
ブチルメタアクリレートの共重合体であるパラロイドＢ
６６（商品名　　ロームアンドハース社製）１０部、ト
リプロピレングリコールジアクリレート３０部、ウレタ
ンアクリレートオリゴマーであるシコウＵＶ７０００Ｂ
（商品名　　日本合成（株）製）２５部、フェノチアジ
ル０．０１部からなる混合物を、５０℃で２時間加熱撹
拌して、ベヒクルを得た。

【００２６】得られたベヒクル６８部、タルク２５部、
フェニルケトン５部、レベリング剤２部を常温により、
３本ロールで練内して、活性エネルギー線硬化型スクリ
ーンインキを得た。

【００２７】得られたインキをウレタン塗料を塗布した
ステンレス板に、６０メッシュナイロン版にて１００μ
の膜厚になる様に絵柄を印刷し、１２０Ｗ／ｃｍ２　メ
タルハライドランプ下１５ｃｍ、速度５ｍ／分で紫外線
を照射し、印刷物を得た。紫外線を照射して得た印刷物
の評価試験として、照射後の硬化状態、クロスカット試
験、６０℃の温水に２４０時間浸漬した後のクロスカッ
ト試験を行った。結果を表１に示す。

【００２８】実施例２ 実施例１に用いたシコウＵＶ７０００Ｂの代りにウレタ
ンアクリレートオリゴマーであるフォトグレーズＢ３６
７２−４０（商品名　　ロードコーポレーション製）を
用いた以外は、実施例１と同様にして、紫外線硬化型ス
クリーンインキ組成物を得た。この際、紫外線硬化直後
の印刷インキの硬化状態は粘着性がなくきわめて良好で
あった。評価試験としては実施例１と同様にして行った
。

【００２９】比較例１〜３ 表１に示す配合のベヒクルを実施例と同様にして調製し
得られたベヒクルを用いて、実施例１と同様にして紫外
線硬化型スクリーンインキを得た。この際の紫外線硬化
直後の印刷インキの硬化状態および得られた１００μの
塗布厚を持つ印刷物の接着性を表１に示す。表１からわ
かる様に、得られた印刷物は、実用に耐えないものであ
った。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明により２０〜２００μの膜厚下で
硬化歪の発生の為に、各種基材に対する接着性や重ね刷
印刷をした場合に下地インキとの接着性が劣ったり、温
水に長時間浸漬した場合、塗面にブリスターが発生した
り、セロテープにて簡単に取れてしまう様な事がない活
性エネルギー線硬化型スクリーンインキ組成物が得られ
るようになった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ベヒクルとして、 （Ａ）メチルメタアクリレートとブチルメタアクリレー
   トの比率が１０：９０〜９０：１０を必須成分とする平
   均重量分子量が２００００〜６０００００のアクリル樹
   脂 （Ｂ）エチレン性不飽和二重結合を１個ないし３個を有
   するモノマー （Ｃ）エチレン性不飽和二重結合を２個以上を有するア
   クリルウレタンオリゴマー 上記（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）を重量比で、（Ａ）：
   （Ｂ）＋（Ｃ）＝５：９５〜３０：７０、かつＡ：Ｃが
   ９８：２〜２０：８０の割合で含むことを特徴とする活
   性エネルギー線硬化型スクリーンインキ。
2. 【請求項２】　　上記組成物に対し、光開始剤としてフ
   ェニルケトン系化合物を含む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スクリーンインキ。