JPH09111175A - ビーム硬化性印刷インキ - Google Patents
ビーム硬化性印刷インキInfo
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- JPH09111175A JPH09111175A JP8232259A JP23225996A JPH09111175A JP H09111175 A JPH09111175 A JP H09111175A JP 8232259 A JP8232259 A JP 8232259A JP 23225996 A JP23225996 A JP 23225996A JP H09111175 A JPH09111175 A JP H09111175A
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- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
- C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
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Abstract
〜8個を有するアルキル基であり、R2は一般式(2)
及び/又は一般式(3)の基であり、ここでxは整数で
あり、2以上であり、Rはアルコキシ基を有していても
よい炭化水素基であり、R3はR1又はR2であり、nは
30〜150であり、mは0〜3、有利に0である]の
オルガノポリシロキサンを、総インキ製剤に対して0.
01〜3重量%の量で含有するビーム硬化性印刷イン
キ。 【化1】 −CH2−CH2−OCO−R−(OCO−CH=CH2)x-1 (2) −CH=CH−OCO−R−(OCO−CH=CH2)x-1 (3)
Description
有するシロキサンを含有しているビーム硬化性印刷イン
キに関する。この印刷インキは、良好な剥離性と並び改
良された耐引掻性及び高められた滑性を有する。
い設備費用及び低いエネルギー必要量、速い硬化に負う
高い生産数、そして多くの場合に特に光沢及び耐摩耗性
に関する被覆の比較的高い品質が、工業ラッカーの分野
でビーム硬化が最も普及された適用形であることの理由
である。
例えば”UV & EB curing formulationfor printing ink
s, coating & paints”(R. Holman, P. Oldring, Lond
on 1988)中に記載されている。
るオリゴマーと結び付いている。その場合に、ビーム硬
化性(UV/EB)系中で使用される、市販により得ら
れるオリゴマーの大部分は、変性されたアクリレート
(分子量=300〜2000g/モル)に基づいてい
る。
ポキシアクリレートは、速い硬化並びに到達可能な硬さ
及び化学製品安定性に基づいて評価される。価値の高い
被覆を得るために、改良されたたわみ性に並び殊に卓越
した加湿挙動及び耐薬品性そして硬さをもたらすウレタ
ンアクリレートも使用される。
の使用により、より簡単に所望の低い加工粘度に達する
ことができる。但しその場合に、上記の諸特性に関する
損失を受け入れなければならない。
び、系の粘度を加工条件に適合させる反応性希釈剤とし
ての300g/モルまでの分子量Mwを有する官能性
の、往々にして多官能性でもあるモノマーである。
インキであり、それは、例えばレコードジャケット、本
の表紙、絵はがき、プラスチック郵便はがき及び価値の
高いカタログの印刷用に使用される。これらの印刷物を
工業的に製造する際に、これらの目的物の取り扱いは困
難をもたらす。従って、照射により誘導されたインキの
硬化後に積層された要素が、表面での損傷を被ることを
必ずしも避けることはできない。
は、印刷インキの速い剥離作用が望ましく、その結果、
印刷工程の直後に施与されたラベル又は符号を、後の時
点で印刷図の損傷なしに再び除去することができる。
い性を、印刷インキに摩擦を減少させる添加剤、例えば
油又はワックス(例えばポリエチレンワックス又はポリ
テトラフルオロエチレンワックス)を添加するか又はこ
れらを後から印刷済みの表面に施与することにより改良
することが試みられた。往々にして、このことは妨害的
な光沢損失をもたらす。ワックスを印刷物上に後から施
与することも必ずしも充分ではなく、特にこの付加的な
方法措置により、製造経費が高められることがある。耐
引掻性の改良に達するためには、高い使用濃度も必要と
される。重要な剥離作用は、このように達せられない。
けると同様に、現在、シリコーン油も又は有機的に変性
されたシロキサン、例えばポリエーテルシロキサンもこ
れらの目的のために使用される。しかしながら、これら
は照射誘導された架橋反応の際に化学的にはシート中に
組み込まれず、その結果これらの添加剤は、それらの非
相容性に基づき、時間と共に表面に浮かび出て、一方で
シリコーンは、例えば新たな印刷工程でそれが妨害的に
作用する箇所に達することがあり、他方で改良された耐
引掻性の効果は、一時的な性質に過ぎない。殊に、積層
工程の際にシリコーン添加剤が、その上にある印刷物の
裏面に達することを完全には避けられない。
刷物にできるだけ短時間で剥離作用を与え、貼り付けら
れたラベル又は符号を後から、印刷物の損傷なく除去す
ることができるように注意すべきである。
印刷された対象物の取り扱い性を改良し、その際に、そ
の添加剤は殊に仕上がったばかりの表面の耐引掻性を改
良し、その滑性を高め、架橋後に非常に速く、高い剥離
作用を有し、その架橋に基づき固定的に薄膜中に残留す
る架橋可能な変性されたシリコーン添加剤の需要が存在
する。その際に、このような添加剤は、それが前記の特
性の改良のために添加される印刷インキの種類及び組成
から十分に独立しており、普遍的に適用可能であるべき
である。これらの添加剤は、できるだけ少量で効果的で
あり、印刷インキの応用技術的特性を悪化させるべきで
はない。それらは、殊に表面薄膜の形成及び印刷インキ
の硬化を損なうべきではない。更に、それらは印刷イン
キの安定性に対して不利な効果を有してはならず、流動
性を悪化してはならない。
らの前記の要求を満たし、少ない添加量で効果的である
化合物を見出すという課題に基づいている。
り一般式:
るアルキル基であり、R2は一般式: −CH2−CH2−OCO−R−(OCO−CH=CH2)x-1 及び/又は −CH=CH−OCO−R−(OCO−CH=CH2)x-1 の基であり、ここでxは整数であり、2以上であり、R
はアルコキシ基を有していてもよい炭化水素基であり、
R3はR1又はR2であり、nは30〜150であり、m
は0〜3、有利には0である]のオルガノポリシロキサ
ンを、総インキ製剤に対して0.01〜3重量%の量で
含有するビーム硬化性印刷インキにより解決される。
許出願公開第4331608号明細書中に記載されてい
る。それらは、一般式: R−(OCO−CH=CH2)x のポリアクリレートを相応するシロキサン水素に、1,
2−付加又は脱水素化1,2−付加下で直接付加するこ
とにより得られ、その際に、ロジウム触媒が使用され
る。
かしながら、R1は8個までの炭素原子を有するアルキ
ル基を表してもよい。3〜8個の炭素原子を有するアル
キル基は分枝していてよいが、直鎖のアルキル基が有利
である。
C2H4O−):
て、2〜6価の脂肪族直鎖又は分枝したアルコールのア
クリル酸エステルを、オルガノポリシロキサンのSiH
基に付加するのが有利である。
て、1,6−ヘキサンジオールアクリレート、ネオペン
チルグリコールジアクリレート、テトラエチレングリコ
ールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアク
リレート、グリセリントリアクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート又はペンタエリトリットテ
トラアクリレートをオルガノポリシロキサンに付加する
のが特に有利である。
O、RhX3(SR2 3)3、RhX(R3 3P)3、RhX
(CO)(R3 3P)3、RhH(R3 3P)4、RhR4 3、
Rh(CO)2R4、[RhX(オレフィン)]2[式
中、Xはハロゲン基、有利に塩素基であり、R3は1〜
20個の炭素原子を有するアルキル基、2〜20個の炭
素原子を有するアルケニル基又は基R3 3SiQ(Q=1
〜6個の炭素原子を有する2価の脂肪族基)であり、R
4は2,4−ペンタンジオネート基であり、オレフィンは
シクロオクタジエン又はノルボルナジエンであり、xは
0〜4の数である]から選択された触媒を使用するのが
有利である。
hCl(Ph3P)3(Ph=フェニル)、RhCl3.
3H2O、[RhCl(エチレン)2]2又は[RhCl
(シクロオクタジエン)]2の存在下で実施するのが特
に有利である。
は、指数n及びmの数値である。nは、メチルアルキル
シロキシ単位の数を示し、重合体の鎖長を決める。n
は、本発明により使用されるべき化合物の場合には30
〜150の数値を有する。これらの化合物は、実質的に
統計的な法則により規定された分布を有する混合物の形
で存在することは、当業者には周知である。従って、n
の値はメチルアルキルシロキシ単位の数の平均値であ
る。mは0〜3、有利に0〜2の値を有する。m=0の
場合に、化合物は末端に橋状基を介してアクリレート基
を有する線状シロキサンである。重合体のこの構造は、
本発明による効果の実現のために決定的に重要であるこ
とが明らかになった。
は:
刷インキに、印刷インキに対して0.01〜3重量%の
量で添加する。
Me2O)8SiMe2Hの、末端でSiH官能化された
ポリジメチルシロキサン72.7g(0.1モル、SiH
0.2グラム当量)を、クロロトリス(トリフェニルホ
スフィン)ロジウム(I)[RhCl(PPh)3]1
9.2mg(=20ppm Rh)及びフェノチアジン
20mgと共に、撹拌機、滴下漏斗、温度計及び還流冷
却器が備えられている250mlの4つ口フラスコ中に
予め装入し、撹拌下に80℃まで加熱する。この温度
で、ペンタエリトリトールテトラアクリレート(PET
TA、サルトマー(Sartomer)295)70.4g(0.
2モル、C=C0.8グラム当量)を30分かけて滴加
する。添加終了後に、この反応混合物をなお更に80℃
で撹拌すると、約5時間後に>99%の変換率に達す
る。その際に、反応制御として、時間毎のSiH値測定
が役立つ。
合物から濾過により除去する。油ポンプ真空中での蒸留
により、揮発性副産物を除去する。液状反応生成物は、
粘度約1650mPas(25℃)を有し、1H−NM
R、13C−NMR及び29Si−NMRを用いる分析試験
が示すように、後記の一般式Iを用いて表される: R*Me2SiO(SiMe2O)8SiMe2R*
(一般式I) [式中、R*は、
C”]と((E)−3−シリル−プロペノアート)[”
SiVi”]付加生成物との比は、約3.0:1であ
る。
験における化合物6)14.3g(0.01モル)を、デ
カメチルシクロペンタシロキサン44.5g(0.12モ
ル)及びトリフルオロメタンスルホン酸0.17g(0.
3重量%)と窒素雰囲気下で100℃で6時間撹拌す
る。反応混合物の冷却の間に、炭酸ナトリウム2.0g
及び蒸留水0.4gを添加し、微量酸に関する混合物の
試験が陰性になるまで撹拌する。濾過の後に、揮発性成
分を80℃及び2トルで留去する。粘度1800mPa
sを有する白色の軽く濁った生成物(AT試験における
化合物1)53g(理論量の90%に相当)が得られ、
これは、NMR分光学を用いる分析試験によると平均鎖
長70及びゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)にお
いて単頂の分子量分布のための均等なピークを有し、一
般式:R*Me2SiO(SiMe2O)68SiMe2R*
(式II)により表される。
ム触媒作用によるヒドロシリル化反応において、末端及
び/若しくは側部にSiH基を有する、非常に異なる鎖
長分布の官能性ポリジメチルシロキサン共重合体を、多
官能性アクリレート即ちペンタエリトリトールテトラア
クリレート(PETTA)と相互に反応させるか、又は
非常に異なる鎖長分布の官能性ポリジメチルシロキサン
共重合体をトリメチロールプロパントリアクリレート
(TMPTA)と相互に反応させることにより、他のア
クリレート官能性シロキサンを製造する。引き続き、場
合によってはシロキサン環を有するこれらの生成物を、
他の種々の目的鎖長まで平衡させて、そのSiC/Si
V比に関して特徴付ける。
の化合物の応用技術的特性を示す。
刷インキ配合を選択する(重量%での量の記述): 配合1: セタクア(Setacure)567 15.3部 芳香族ウレタンアクリレート、 Akzo セタクア576 52.6部 脂肪族ウレタンアクリレート、Akzo トリプロピレングリコールジアクリレート 10.1部 ヘリオゲンブルー(Heliogen Blue)7080D 6.0部 フタロシアニン 顔料、BASF クアンタクア(Quantacure)ITX 7.5部 光開始剤、Ciba Ge igy クアンタクアEPD 7.5部 光開始剤、Ciba Geigy 本発明による添加剤 1.0部 配合2: ラロマー(Laromer)LR8946X 41.2部 アミノ変性オリゴエーテ ルアクリレート、BASF ラロマーLR8869 34.8部 ポリエーテルアクリレート、BASF ラロマーLR8899X 4.7部 ポリエーテルアクリレート、BASF ヘリオゲンブルー7080D 11.0部 フタロシアニン顔料、BASF クアンタクアITX 3.7部 光開始剤、Ciba Geigy ルシリン(Lucirin)TPO 1.8部 光開始剤、BASF エサクア(Esacure)TZT 1.8部 光開始剤 本発明による添加剤 1.0部 印刷インキを慣用の方法で前記の配合により配合する。
最後の配合成分としてそれぞれ添加剤を加え、その際に
パールミル板を用いる添加は、2500回転数/分で1
分間行う。
VCシート上に湿潤で12μm、ドクターで塗布した。
硬化は、120W/cmを有する、経路速度20m/m
inでの紫外線(UVH)の作用により行う。この工程
をそれぞれ1回繰り返す。
されており、テサ(Tesa)4154の名称の下で市販で
得られるBeiersdorf社の幅25mmの接着テ
ープを使用する。不接着性の測定のために、70g/c
m2を有するこの接着テープを印刷インキの硬化後5分
又は24時間でローラーで押さえる。室温で3時間の貯
蔵の後に、それぞれの接着テープを速度12mm/sで
剥離角180℃の下で下地から引き離すために必要とさ
れる力を測定する。この力を分離値/剥離値と称する。
ている硬い固体による、目に見える線形の損傷に対する
表面の堅牢性である。いわゆる引掻値の測定のために、
特別に改造された電動のフィルム引き上げ装置を用い
る。可動のドクター留め具上に、はめ込まれたフィルム
引張ドクターの代わりに、1板が取り付けられており、
それはローラー上の装置の反対の末端にある。ドクター
留め具を用いて、その上に支持体(印刷インキを塗布さ
れたフィルム)が固定される板を移動させることができ
る。引掻負荷を模擬的にかけるために、3尖端を有する
木塊を印刷インキフィルム上に置き、500gで負荷を
かけた。板上に存在する試験シートを、その重量下で1
2mm/sの速度で引き抜いた。このために必要な垂直
力を測定し、引掻値と称する。引掻値の測定は、それぞ
れインキの硬化後24時間で行った。
敷きを有する木塊で代替し、前記のように行う場合は、
摩擦力として、いわゆる滑性値を測定する。この試験
も、それぞれインキの硬化後24時間で行う。
に一致する。その場合に、基R1、R2、R3並びに指数
n及びnは、第1表及び第2表中に示された意味又は値
を有する。
Claims (3)
- 【請求項1】 ビーム硬化性印刷インキにおいて、一般
式: 【化1】 [式中、R1は炭素原子1〜8個を有するアルキル基で
あり、R2は一般式: −CH2−CH2−OCO−R−(OCO−CH=CH2)x-1 及び/又は −CH=CH−OCO−R−(OCO−CH=CH2)x-1 の基であり、ここでxは整数であり、2以上であり、R
はアルコキシ基を有していてもよい炭化水素基であり、
R3はR1又はR2であり、nは30〜150であり、m
は0〜3である]のオルガノポリシロキサンを、総イン
キ製剤に対して0.01〜3重量%の量で含有するビー
ム硬化性印刷インキ。 - 【請求項2】 基R2が、−CH2−CH2−COO−C
H2−C(CH2OCO−CH=CH2)3又は−CH=C
H−COO−CH2−C(CH2OCO−CH=CH2)3
である、請求項1に記載の印刷インキ。 - 【請求項3】 基R2が、 【化2】 である、請求項1に記載の印刷インキ。
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