JPH0740649A - 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物 - Google Patents
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物Info
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- JPH0740649A JPH0740649A JP5205669A JP20566993A JPH0740649A JP H0740649 A JPH0740649 A JP H0740649A JP 5205669 A JP5205669 A JP 5205669A JP 20566993 A JP20566993 A JP 20566993A JP H0740649 A JPH0740649 A JP H0740649A
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Abstract
印刷性および印字後の温湿度変化に対する信頼性に優
れ、かつ基材に対して優れた密着性を有するインク受容
被膜を得ることができる樹脂組成物を提供する。 【構成】極性溶媒を含むインクで印字するための被膜を
形成する樹脂組成物において、分子中に1個のラジカル
重合性二重結合を有する親水性モノマ−(A)成分、及
び分子中に少なくとも2個のラジカル重合性二重結合を
有するモノマ−(B)成分を含み、かつ(B)成分を
(A)成分の10〜200重量%含むことを特徴とする
活性エネルギ−線硬化型樹脂組成物。
Description
を含むインクが吸収定着されて表示できる被膜(以下本
被膜と略す)を形成しうる活性エネルギー線硬化型樹脂
組成物(以下本組成物と略す)に関する。
段として、広く知られている印刷方式にインクジェット
方式がある。インクジェット方式で使用されるインク
は、プリンターノズルの詰まりを防ぐため乾燥しにくい
ように処方され、溶媒としては一般的に水やアルコール
系の極性溶媒が使用されている。従って印字面が疎水性
である場合には、インクをはじいたり、乾燥しにくいた
め指で擦ると容易にかすれを生じて実用上問題があっ
た。このため、印字面を親水性にし、インク受容性を向
上させることが検討されてきた。具体的にはポリビニル
ピロリドン、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体
及びポリ(メタ)アクリル酸等の水溶性高分子からなる
被膜を、疎水面上に形成させることが提案されている。
しかし、これらの被膜は架橋されていないため、例えば
湿度が高い場合にべたつきを生じる等、温度や湿度等使
用環境が変化する中で、長期間にわたり安定した品質を
維持するには不十分であった。また、第4級アンモニウ
ム塩を付加してなる水溶カチオン性アクリル樹脂を活性
エネルギー線により硬化する方法(特開昭57−985
28号公報、特開昭59−5249号公報)や、エチレ
ン性不飽和二重結合を含む官能基を有するポリビニルア
ルコール系樹脂を、電離放射線により硬化させる方法
(特開平2−67177号公報)が提案されている。し
かし、いずれも希釈剤として使用される水や親水性の溶
剤を除去するための乾燥工程や、基材に対する接着性向
上のための前処理工程等余分の工程を必要とした。これ
らの問題を解決する手段としてアクリロイルモルホリン
を電子線により硬化する方法(特開平4−69277)
が提案されているが、水により形成画像を消去できると
いう特徴を有する反面、温湿度が変化する中で安定した
品質を維持するには不十分であった。
従来の問題に鑑み、疎水面上に極性溶媒を含むインクに
より一定の文字や図柄を容易かつ良好に描くことがで
き、また、インク定着後の温湿度変化に対する信頼性に
優れ、さらに基材に対する密着性の優れた被膜を形成す
ることを目的とする。
クの印刷性、印字後の温湿度変化に対する信頼性、及び
基材に対する密着性の優れたインク受容被膜を得ること
を目的に鋭意検討した結果本発明に到達した。即ち本発
明は、極性溶媒を含むインクで印字するための被膜を形
成する樹脂組成物において、該樹脂組成物が、分子中に
1個のラジカル重合性二重結合を有する親水性モノマー
(A)成分、及び分子中に少なくとも2個のラジカル重
合性二重結合を有するモノマー(B)成分を含み、かつ
(B)成分を(A)成分の10〜200重量%含むこと
を特徴とする活性エネルギー線硬化型樹脂組成物に関す
るものである。
滴下し、3分後に手で触れてもインクがにじまない程度
にそのインクを定着するのに充分な親水性を有する被膜
をいう。即ち、インクの乾燥により単にインクが付着し
た状態ではなく、容易に消すことができない程度にイン
クが定着可能な膜をいう。本被膜上に印刷されたインク
は、その付着面積を縮小することなく本被膜表面に定着
する。
硬化させることにより得ることができる。本組成物は主
として、分子中に1個のラジカル重合性二重結合を有す
る親水性モノマー(A)、および分子中に少なくとも2
個のラジカル重合性二重結合を有するモノマー(B)か
ら構成され、(A)成分としては、例えば、ポリエーテ
ル変性モノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルア
ミド誘導体、アミノ基を有するモノ(メタ)アクリレー
ト、水酸基を有するモノ(メタ)アクリレート、リン酸
基を有するモノ(メタ)アクリレート、含窒素環状ビニ
ルモノマーのうちから選択される少なくとも1種のモノ
マーが挙げられる。(B)成分は以下に記載するよう
に、(A)成分の10〜200重量%含まれる。
チルアクリルアミド、ポリエチレングリコール単位をも
つモノ(メタ)アクリレート、アルキル置換(メタ)ア
クリルアミド、アルコキシ変性(メタ)アクリルアミ
ド、メチロール変性(メタ)アクリルアミド、N,N−
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−
ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、多価アルコールジグリシジルエ
ーテルモノ(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイ
ド変性リン酸モノ(メタ)アクリレート、カプロラクト
ン変性リン酸モノ(メタ)アクリレート、アクリロイル
モルホリン、N−ビニルオキサゾリドン、N−ビニルサ
クシイミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロ
ラクタムのうちから選択される少なくとも1種のモノマ
ーが挙げられる。
AE−350〔日本油脂(株)〕、ブレンマーPME−
400〔日本油脂(株)〕のようなポリエチレングリコ
ール単位をもつモノ(メタ)アクリレート、N−MAM
〔日東化学工業(株)〕、DMAA〔興人(株)〕、N
IPAM〔興人(株)〕等の(メタ)アクリルアミド誘
導体、DMAEA〔興人(株)〕やライトエステルDE
〔共栄社化学(株)〕等のアミノ基をもつ(メタ)アク
リレート、ヒドロキシエチルアクリレートやヒドロキシ
プロピルメタクリレート、デナコールアクリレートDA
−100〔ナガセ化成工業(株)〕等の水酸基をもつ
(メタ)アクリレート、AR−100やMR−260
〔いずれも(株)大八化学工業所〕のようなアルキレン
オキサイド変性リン酸モノ(メタ)アクリレート、アク
リロイルモルホリン、N−ビニルピロリドン等の含窒素
環状ビニルモノマーが挙げられる。
6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、フォトマー4061−S
N、フォトマー4127−SN、ノプコマー4270、
ノプコマー4510〔いずれも、サンノプコ(株)〕等
の多価アルコール及びそのアルキレンオキサイド付加物
の(メタ)アクリル酸エステル類、デナコールアクリレ
ートDA−212〔ナガセ化成工業(株)〕やエポキシ
エステル40EM〔共栄社化学(株)〕のような多価ア
ルコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート
等が挙げられる。これらの中でも親水性のものが水性イ
ンクの印字性の点で特に好ましく、ポリエチレングリコ
ール200ジアクリレート、フォトマー4158〔サン
ノプコ(株)〕、ニューフロンティアBPE−10〔第
一工業製薬(株)〕、エポキシエステル400EA〔共
栄社化学(株)〕等が挙げられる。
の10〜200重量%含まれることが好ましく、さらに
好ましい含有量は15〜100重量%である。(B)成
分が(A)成分の200重量%を越えると、水性インク
の印字性及び基材に対する密着性が不良となり、一方1
0重量%未満では、印字後の温湿度変化に対する信頼性
や硬化性が低下する。
(B)成分の配合物に可溶の親水性高分子や、さらには
粒径1nm〜20μmの無機または有機顔料を含むこと
が好ましい。
親水性高分子の例としては、例えば、ポリエチレンオキ
サイド、ケトンホルムアルデヒド、スチレン/無水マレ
イン酸共重合物、セラック、デキストリン、ポリ(アク
リル酸ピロリドニルエチルエステル)、ポリアクリル酸
及びその金属塩、ポリアミン、ポリアクリルアミド、ポ
リエチレングリコール、ポリジエチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、ポリヒドロキシスチレン、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルアルキルエーテル、ポリビニ
ルヒドロキシベンゾエート、ポリビニルピロリドン、ポ
リフタル酸、酢酸セルロースヒドロキシジエンフタレー
ト、例えば幹鎖がメチルメタクリレートで側鎖がN−メ
チロールアクリルアミドからなるLH−40〔綜研化学
(株)〕のようなグラフトプリマー類、水溶性アルキッ
ド、水溶性ポリエステル、水溶性ポリエポキシ、ポリア
ミド、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルホルマー
ル、ポリ酢酸ビニルのケン化物、ヒドロキシエチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウ
ム塩、メチルセルロース、アラビアガム、グアガム、ア
ルギン酸ソーダ等を挙げることができる。これら親水性
高分子の配合量は、1〜50重量%が好ましく、さらに
好ましくは5〜20重量%である。50重量%を越える
と耐水性や作業性が低下し、1重量%未満ではインクの
濡れ性が悪くなり、印刷後のかすれが生じやすくなる。
機または有機物で表面処理したシリカ、タルク、マイ
カ、炭酸カルシウム、酸化チタン、亜鉛華、コロイダル
シリカ、カーボンブラック、ベンガラ、アクリル酸ビニ
ルアルコール共重合体〔スミカゲルSP−510:住友
化学工業(株)〕等を挙げることができる。これら顔料
は粒径1nm〜20μmのものが好ましく、粒径1nm
〜5μmのものがさらに好ましい。1nm未満では、フ
ァインラインを良好に描くことができるものの、ベタに
印刷した場合にかすれを生じることがある。一方、20
μmを越えるとファインライン、ベタ印刷ともににじみ
が発生しやすくなる。さらにこれらの顔料は、本組成物
の印刷適性や本被膜形成の際の作業性等を改善したり、
本被膜を不透明または着色して美観の向上をはかる効果
もある。
な活性エネルギーによって硬化させることができるが、
このうち紫外線によって硬化させる場合は、あらかじめ
光開始剤または光開始剤と増感剤とを組合せたものを添
加しておく必要がある。光開始剤としては、2,2−ジ
エトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、
2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトンのようなアセト
フェノン類、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、o−ベ
ンゾイル−メチルベンゾエートのようなベンゾフェノン
類、イソプロピルベンゾインエーテルのようなベンゾイ
ンアルキルエーテル類、2−クロロチオキサントンのよ
うなチオキサントン類、ベンジル、2−エチルアントラ
キノン、メチルベンゾイルホルメート、ジアセチル等が
例示できる。また、増感剤としては、トリエチルアミ
ン、トリエタノールアミンのようなアミン類、ピペリジ
ン、o−トリルチオ尿素、N,N−ジメチル−アミノベ
ンゾニトリル、トリブチルホスフィンオキサゾリン化合
物等が挙げられる。これら光開始剤と増感剤の添加量
は、(A)成分及び(B)成分の合計量に対し、通常1
〜15重量%、好ましくは2〜6重量%である。1重量
%未満では、充分な硬化性が得られないし、15重量%
を越えると余分な量が多すぎて被膜強度や密着性が低下
したり、硬化塗膜が黄変する恐れがある。
カル重合性二重結合を有するオリゴマーを配合すること
もできる。これらオリゴマーの例としては、商品名アロ
ニックスM−6100〔東亜合成化学工業(株)〕、カ
ヤラッドDPCA−120〔日本化薬(株)〕等のポリ
エステルの(メタ)アクリレートオリゴマー類、ビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂のアクリレート、ノボラック
型エポキシ樹脂のアクリレート等のエポキシ基を有する
化合物の(メタ)アクリレートオリゴマー類、ポリイソ
シアネートとポリオールからなる末端イソシアネートプ
レポリマーとヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートと
の反応物であるウレタン樹脂の(メタ)アクリレートオ
リゴマー類が挙げられる。
剤、増粘剤、重合禁止剤等の添加剤、水やアルコール、
エステル、エーテル、ケトン、ハロゲン化炭化水素、芳
香族炭化水素等の溶剤を適量添加することも可能であ
る。アニオン系またはノニオン系の公知の湿潤剤として
ノプコ2272R−SN、ノプコウエット50、ノプコ
ウエットSN20T〔いずれもサンノプコ(株)〕、消
泡剤としてノプコ8034、デヒドラン1620〔いず
れもサンノプコ(株)〕、表面張力調整剤として、ペレ
ノールS43、ペレノールS5〔いずれもサンノプコ
(株)〕、ポリエチレンイミン〔日本触媒化学工業
(株)のSP103)、増粘剤としてアエロジル200
〔日本アエロジル(株)〕、ポリビニルピロリドン、ジ
ベンジリデンソルビトール、酸化ワックス、エチレンビ
スステアリルアミド、水素添加ヒマシ油、アルミニウム
ステアレート、ベントナイト等、重合禁止剤としてハイ
ドロキノン、4−メトキシフェノール等を例示すること
ができる。
をとることができる。例えば親水性モノマー、重合性ア
クリレート及び親水性高分子を混合溶解後、顔料を添加
して撹拌混合する方法や、これらの成分を一度に混合撹
拌する方法等が挙げられる。光重合開始剤等必要に応じ
て添加される成分は、任意の段階で添加できる。混合撹
拌設備としては、通常、羽型撹拌機、ディゾルバー、ボ
ールミル、ニーダー、サンドミル、三本ロール、超音波
分散機等が使用できる。なお、混合の温度は、ゲル化を
防ぐために常温〜60℃が好ましい。
料、紙、木材、ガラス、セラミック等の基材に適用可能
である。
ビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジ
ェット方式等各種の印刷方式、ハケ塗り、浸漬塗り、ス
ピンコーティング、スプレー塗装、ロールコーティング
等公知の方法を用いることができる。
ルギー線としては、紫外線及び電子線等があり、いずれ
を用いてもよい。紫外線の光源としては、高圧水銀灯、
メタルハライドランプ、キセノンランプ等が使用され
る。
になり、特に水やアルコールのような極性溶媒を含む水
性インクを用いる筆記手段によっても、任意且つ良好に
文字や図柄を描くことができる。もちろん油性インクや
紫外線硬化型インク等他のインクを用いる筆記手段によ
ることも可能である。また、本組成物は、基材に対する
優れた密着性を有すると共に、水や有機溶剤等の希釈剤
を特に必要とすることなく良好に塗工できる。このよう
な本被膜は、前述したように、分子中に1個のラジカル
重合性二重結合を有する親水性モノマー(A)、および
分子中に少なくとも2個のラジカル重合性二重結合を有
するモノマー(B)を主要な構成成分とし、且つ(B)
を前記モノマー(A)の10〜200重量%使用した樹
脂組成物により達成し得る。同時に、本組成物は高温高
湿下における被膜の安定性、硬化性、硬化被膜強度等を
良好なものとすることができる。
とせず、活性エネルギー線で硬化できるため生産性が極
めて高く、また、熱乾燥や熱硬化を必要とする従来の手
段に比較して基材に余計な熱を与えることが無いため、
熱に弱いプラスチック基材に対しても使用できる。ま
た、前記(A)成分と(B)成分との配合物に可溶の親
水性高分子や、粒径1nm〜20μmの無機または有機
顔料を含むことにより、塗工適性や印刷した場合のにじ
みやかすれの程度を調整することができる。
本発明はこれに限定されるものではない。表1、2に示
す割合で各種樹脂を配合し、ボールミルを用い24時間
かけて分散し、実施例1〜6に示される各種の本組成物
を得た。また、同様の方法にて比較例1〜3に示される
組成物を得た。
リレート(n=6〜8)〔日本油脂(株)〕 *2 2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフ
ェート〔(株)大八化学工業所〕 *3 エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジア
クリレート〔第一工業製薬(株)〕 *4 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〔サンノプコ(株)〕 *5 エポキシ系ジアクリレートオリゴマー〔サンノ
プコ(株)〕 *6 ポリビニルピロリドン〔ISPテクノロジーズ
Inc.) *7 平均粒径5.5μmの表面処理シリカ〔富士シ
リシア化学(株)〕 *8 平均粒径12nmの無水シリカ〔日本アエロジ
ル(株)〕 *9 〔日本チバガイギー(株)〕
モノメタクリレート(n=9)〔日本油脂(株)〕 *11 2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルアクリレ
ート〔ナガセ化成工業(株)〕 *12 ウレタン 系ジアクリレートオリゴマー〔サン
ノプコ(株)〕 *13 グラフトポリマー〔綜研化学(株)〕 *14 〔日本チバガイギー(株)〕
東化学工業(株)〕
のPETフィルム上に300メッシュの版を用いてスク
リーン印刷し、300mJ/cm2 の紫外線を照射する
ことにより厚さ15μmの本被膜を形成した。ただし、
実施例6は、2Mradの電子線を照射することにより
同様の硬化被膜を得た。その後、これら被膜について、
温度70℃、湿度85%R.H.の雰囲気中に100時
間放置し、本被膜の表面を確認した。一方、比較例1〜
3についても同様の加速劣化試験を行った。
い、水性黒インクを用いて印刷し、インクジェット印刷
性能(IJP性能)を調べた。すなわち、インクジェッ
トプリンターによってファインラインとベタ印刷を行な
い印刷性を確認するとともに、印刷3分後に指触試験を
行なった。また、本被膜表面にインクジェットプリンタ
ーで前述のようなIJP試験用の印字を行ない、温度7
0℃、湿度85%R.H.及び温度70℃で8時間の条
件で100時間の加速劣化試験後の印字のかすみやにじ
みを確認した。さらに、次の方法で剥離試験(ゴバン目
試験)を行った。1cm四方に縦横各々10本、ゴバン
目状に切れ目をいれ、その上にセロテープを貼付した
後、該セロテープを引き剥して残存する塗膜のゴバン目
の数を数え表4に示した。ここでまったく剥離しなかっ
たものは○印で示した。
分的に溶けたような斑点が発生。 *2,3 ○:良好、△:少しかすれ、にじみ発生、
×:かすれ、にじみの発生大 *5 ○:まったく剥離しなかったことを示す。
油性インクを用いて、各種基材の表面に一定の文字や図
柄を容易かつ良好に書き込める被膜を形成することがで
きる。また、インク定着後の温湿度変化に対する信頼性
に優れ、さらに基材に対する密着性にも優れる。
Claims (5)
- 【請求項1】 極性溶媒を含むインクで印字するための
被膜を形成する樹脂組成物において、該樹脂組成物が、
分子中に1個のラジカル重合性二重結合を有する親水性
モノマー(A)成分、及び分子中に少なくとも2個のラ
ジカル重合性二重結合を有するモノマー(B)成分を含
み、かつ(B)成分を(A)成分の10〜200重量%
含むことを特徴とする活性エネルギー線硬化型樹脂組成
物。 - 【請求項2】 前記(A)成分が、ポリエーテル変性モ
ノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド誘導
体、アミノ基を有するモノ(メタ)アクリレート、水酸
基を有するモノ(メタ)アクリレート、リン酸基を有す
るモノ(メタ)アクリレート、含窒素環状ビニルモノマ
ーのうちから選択される少なくとも1種のモノマーであ
る請求項1記載の樹脂組成物。 - 【請求項3】 前記(A)成分が、ジメチルアクリルア
ミド、ポリエチレングリコール単位をもつモノ(メタ)
アクリレート、アルキル置換(メタ)アクリルアミド、
アルコキシ変性(メタ)アクリルアミド、メチロール変
性(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエ
チル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエ
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、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
ト、多価アルコールジグリシジルエーテルモノ(メタ)
アクリレート、アルキレンオキサイド変性リン酸モノ
(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性リン酸モノ
(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、N−
ビニルオキサゾリドン、N−ビニルサクシイミド、N−
ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタムのうちか
ら選択される少なくとも1種のモノマーである請求項1
または2記載の樹脂組成物 - 【請求項4】 前記(A)成分と(B)成分の配合物に
可溶の親水性高分子を、全体の1〜50重量%含むこと
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂
組成物。 - 【請求項5】 粒径1nm〜20μmの無機または有機
顔料を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1
項に記載の樹脂組成物。
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JP20566993A JP3774482B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物 |
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