JPH10310681A - 放射線硬化性樹脂組成物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】電子線、γ線照射で硬化させることができる放
射線硬化性液状樹脂組成物を提供する。 【解決手段】下記（メタ）アクリル系液状樹脂（Ａ）５
〜９５重量％、および分子中に脂環式エポキシ基を有す
る数平均分子量１０，０００未満のエポキシ系化合物
（Ｂ）５〜９５重量％とからなる放射線硬化性樹脂組成
物。 （Ａ）下記式（１）で示されるアルキル（メタ）アクリ
レート系モノマーおよび／または下記式（２）で示され
るアルキレングリコール（メタ）アクリレート系モノマ
ー２０〜９５重量％、脂環式エポキシ基を有するビニル
モノマー１〜６０重量％、および上記以外の重合性ビニ
ルモノマー０〜７９重量％から構成される（メタ）アク
リル系液状樹脂。 ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ¹ ）ＣＯＯ−Ｒ² （１） （式中、Ｒ１は水素原子またはＣＨ₃ 、Ｒ² は炭素数４
〜２２のアルキル基を表す。） ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ¹ ）ＣＯＯ（Ｃ_n Ｈ_2nＯ）_m Ｒ³
（２） （式中、Ｒ¹ は水素原子またはＣＨ₃ 、Ｒ³ は水素原
子、炭素数１〜５のアルキル基またはフェニル基、ｎは
１〜４、ｍは３〜２５の整数を表す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、塗料、インキ等の
被膜形成材料用、接着剤用の樹脂として溶剤を使わずに
造膜し硬化膜を得ることができる放射線硬化性の樹脂組
成物に関する。また、本発明により得られる樹脂組成物
は、放射線硬化性樹脂組成物として印刷インキ、塗料、
接着剤等のビヒクルとして利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】従来、塗料、接着剤、粘着剤、インキ、
充填剤、成形材料には有機溶剤を含有する樹脂溶液が使
われてきた。これらの樹脂溶液は、塗装、充填工程およ
び硬化乾燥工程で大量の有機溶剤を飛散する。地球環境
また作業環境への関心の高まりとともに、この様な樹脂
溶液の使用に対する制限が加えられる様になってきてい
る。その一つの方法として、樹脂の水溶液や粉体、ホッ
トメルト材料の使用が挙げられるが、樹脂の水溶液は塗
装性を向上する意味から若干の有機溶剤を含み、作業環
境における臭気が除かれたとは言いにくい。また、放出
される有機溶剤の焼却処理とともに、排水処理に投資を
必要とする。大規模な排ガス処理設備を備えた塗装、充
填工場では大気への有機溶剤放出は抑えられるが、そう
した設備を持たない小規模工場では、有機溶剤に関して
処理出来ても排水処理が出来ないという問題点を有す
る。また、粉体またはホットメルトの塗装、充填の場合
には、従来の塗装、充填設備と方法が大いに異なるため
に、新規の設備を導入する必要が生まれる。上記の問題
を解決するために、樹脂溶液のハイソリッド化、樹脂の
水溶液の改良等を行われており、こうした努力により、
今後樹脂溶液の使用量は低下の傾向がさらに顕著となる
と考えられる。しかし、根本的な解決策として、公害、
安全衛生、引火、爆発等の問題がなく、広範囲に適用で
き、且つ塗工、充填の容易な無溶剤液状樹脂の開発が強
く要望されている。また、これらの無溶剤液状樹脂は従
来の乾燥装置で硬化した被膜、成形物となる必要があ
る。また、従来の放射線硬化性樹脂組成物は、大量の低
分子量成分により組成物の粘度を制御していた。そのた
め臭気等の問題で作業環境上好ましくなかった。また、
硬化時の体積収縮が大きく、硬化塗膜が脆くなることが
問題とされていた。この硬化収縮率を改善するために比
較的分子量の高いモノマー成分を用いたり、高分子量成
分を添加するなどの工夫はなされていたが、特に後者場
合には固体状のものであったため、組成物を適正な粘度
範囲内に納めるためには添加できる量が限られていた。
更に、硬化後においても残留モノマーによる臭気など低
分子化合物を大量に含むことによる問題は放射線硬化性
樹脂組成物の使用範囲をかなり狭いものとしていた。

【０００３】無溶剤樹脂組成物としては、特開昭５７−
１７１号公報に開示されている。この技術は、アクリル
モノマーによる液状樹脂を使用するが、得られた樹脂が
オリゴマーであることから、さらに改善が望まれる。ま
た物性面では、オリゴマー領域の樹脂から構成される塗
料の場合、硬化後の塗膜物性をコントロールすることの
困難さが知られており（室井宗一、「1992年度接着と塗
装研究会講座」講演要旨集、4 ページ、1993年）、低粘
性を保った上での分子量増加が望まれる。

【０００４】また、各種放射線をトリガーとする樹脂の
硬化反応において、ラジカル系架橋反応とカチオン系架
橋反応など良く知られているが、ラジカル系のものは硬
化収縮が激しく、一方脂環式エポキシ化合物を用いたカ
チオン硬化系の組成物は、硬化収縮に関してある程度改
良されるものの、特に希釈効果の高い低分子量の脂環式
エポキシ化合物を用いた場合には、やはり硬化時の体積
変化が生じていた。さらに、特開平２−２８９６１１号
公報に開示されている脂環式エポキシ基を有するアクリ
ル樹脂の発明により硬化時の体積変化に関しては更に緩
和されてきたと言える。しかしながら、この技術では、
アクリル樹脂が溶液法により合成されているため多量の
有機溶剤を含み、無溶剤樹脂組成物とするには何らかの
方法で脱溶剤を行うことが必要となっている。また、カ
チオン重合開始剤が必須成分とされていることから塗膜
の安全衛生性等に問題が残されているといえる。脂環式
エポキシ基の反応に限らず、紫外線による硬化反応には
大量な開始剤を添加する必要があり、こうした開始剤や
増感剤等が硬化塗膜からマイグレートしてくる現象は安
全衛生性の面から問題とされてきた。電子線やγ線の様
な高エネルギーの放射線をトリガーとする場合、ラジカ
ル硬化系の場合には触媒が不要であるが、脂環式エポキ
シ基のカチオン反応においては開始剤、特に有害なアン
チモン系が必須であることがJ.V.Crivelloらにより指摘
されており、開始剤不要という電子線硬化系の優位性を
逸脱しているのが現状であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶剤を含ま
ない無溶剤の硬化性樹脂組成物において高分子量で液状
のポリマーを使用することにより、安全性や物性的に問
題のある低分子量化合物の配合率を低減せしめ、作業環
境の改善に寄与し、なおかつ従来より用いられているロ
ールコーター、ナイフコーターなどの塗工方法、オフセ
ット印刷、グラビア印刷、凸版印刷、スクリーン印刷な
どの印刷方式で造膜でき、やはり従来ある紫外線、赤外
線、電子線、γ線照射等の放射線、特に、電子線、γ線
照射等の場合には触媒や開始剤を使用せずに硬化させる
ことができる放射線硬化性液状樹脂組成物を提供するも
のである。

【０００６】本発明者は上記問題を解決するために様々
な樹脂系の構造と粘度との相関性等について鋭意研究を
行なった結果、高分子量成分を多量に含みながら従来の
造膜方法で造膜できる粘度範囲内にあり、なおかつ従来
からある放射線をトリガーとして用いる硬化方法により
高速度で硬化させることができる無溶剤の放射線硬化性
の液状樹脂組成物を見いだした。また、高分子量液状樹
脂の側鎖成分として脂環式エポキシ基を導入することに
より、低分子量の脂環式エポキシ化合物や溶媒を含まな
い液状の高分子量脂環式エポキシ含有樹脂を得ることが
できた。更に脂環式エポキシ化合物の存在下で液状樹脂
を合成することにより、アクリル系液状樹脂の無溶剤合
成が可能となり本発明に至った。

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、下記（メ
タ）アクリル系液状樹脂（Ａ）５〜９５重量％、および
分子中に脂環式エポキシ基を有する数平均分子量１０，
０００未満のエポキシ系化合物（Ｂ）５〜９５重量％と
からなる放射線硬化性樹脂組成物に関する。（Ａ）下記
式（１）で示されるアルキル（メタ）アクリレート系モ
ノマー（ａ−１−１）および／または下記式（２）で示
されるアルキレングリコール（メタ）アクリレート系モ
ノマー（ａ−１−２）２０〜９５重量％、分子中に脂環
式エポキシ基を有するビニルモノマー（ａ−２）１〜６
０重量％、および上記以外の重合性ビニルモノマー（ａ
−３）０〜７９重量％から構成される、数平均分子量が
１０，０００〜２００，０００であって、粘度が１〜２
０，０００ポイズ（５０℃）である（メタ）アクリル系
液状樹脂。 ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ¹ ）ＣＯＯ−Ｒ² （１） （式中、Ｒ１は水素原子またはＣＨ₃ 、Ｒ² は炭素数４
〜２２のアルキル基をそれぞれ表す。） ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ¹ ）ＣＯＯ（Ｃ_n Ｈ_2nＯ）_m Ｒ³ （２） （式中、Ｒ¹ は水素原子またはＣＨ₃ 、Ｒ³ は水素原
子、炭素数１〜５のアルキル基またはフェニル基、ｎは
１〜４の整数、ｍは３〜２５の整数をそれぞれ表す。） 更に本発明は、上記式（１）および（２）においてＲ¹
が水素原子である上記の放射線硬化性樹脂組成物に関す
る。更に本発明は、アルキル（メタ）アクリレート系モ
ノマー（ａ−１−１）およびアルキレングリコール（メ
タ）アクリレート系モノマー（ａ−１−２）を（ａ−１
−１）：（ａ−１−２）＝１：９９〜９５：５の重量比
で配合してなる上記の放射線硬化性樹脂組成物に関す
る。更に本発明は、電子線硬化性である上記の放射線硬
化性樹脂組成物に関する。更に本発明は、（メタ）アク
リル系液状樹脂（Ａ）をエポキシ系化合物（Ｂ）の存在
下にラジカル重合してなる上記の放射線硬化性樹脂組成
物の製造方法に関する。更に本発明は上記の放射線硬化
性樹脂組成物を用いて成る印刷インキに関する。更に本
発明は上記の放射線硬化性樹脂組成物を用いて成る塗料
に関する。

【発明の実施の形態】

【０００７】本発明において（メタ）アクリル系液状樹
脂（Ａ）は、アルキル（メタ）アクリレート系モノマー
（ａ−１−１）またはアルキレングリコール（メタ）ア
クリレート系モノマー（ａ−１−２）、分子中に脂環式
エポキシ基を有するビニルモノマー（ａ−２）、および
上記以外の重合性ビニルモノマー（ａ−３）からなり、
放射線硬化性樹脂組成物を液状化させるために用いられ
る。また硬化時の体積変化の緩和や硬化塗膜の基材密着
性、強靭性、柔軟性を付与するなどの役割を果たす。

【０００８】本発明において、一般式（１）で示される
アルキル（メタ）アクリレート系モノマー（ａ−１−
１）は、（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）を液状とするた
めに使用される。一般式（１）で示されるアルキル基誘
導体として、例えば、ブチル（メタ）アクリレート、ペ
ンチル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリ
レート、ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メ
タ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリ
レート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）
アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデ
シル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリ
レート、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデ
シル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アク
リレート、ヘプタデシル（メタ）アクリレート、オクタ
デシル（メタ）アクリレート、ノナデシル（メタ）アク
リレート、イコシル（メタ）アクリレート、ヘンイコシ
ル（メタ）アクリレート、ドコシル（メタ）アクリレー
ト等の炭素数４〜２２のアルキル（メタ）アクリレート
があり、好ましくは炭素数８〜２０、更に好ましくは炭
素数１０〜１８のアルキル基を有するアクリレートまた
は対応するメタクリレートが好ましい粘度の液状樹脂を
与える。炭素数が３以下では液状の樹脂が得られにく
く、また炭素数が２３以上になると重合度が上がりにく
い上、結晶化が進むことから得られる液状樹脂の粘度が
高く、造膜の際に専用の加熱システムが必要となるため
好ましくない。また、本発明においてアルキル（メタ）
アクリレート系モノマーの平均分子量は、１５０以上、
好ましくは、１６０〜３５０の範囲である。この範囲以
外では、好ましい粘度範囲の液状樹脂が得られないため
好ましくない。

【０００９】本発明において、アルキレングリコール
（メタ）アクリレート系モノマー（ａ−１−２）は、
（メタ）アクリル系樹脂を液状とすることや、液状ポリ
マーの極性を変化させることより他の成分との相溶性を
制御するために使用される。一般式（２）で示されるア
ルキレングリコール（メタ）アクリレートとして、例え
ば、トリエチレングリコール（メタ）アクリレート、テ
トラエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキ
シトリエチレングチコール（メタ）アクリレート、メト
キシテトラエチレングリコール（メタ）アクリレート、
エトキシテトラエチレングリコール（メタ）アクリレー
ト、プロポキシテトラエチレングリコール（メタ）アク
リレート、ｎ−ブトキシテトラエチレングリコール（メ
タ）アクリレート、ｎ−ペンタキシテトラエチレングリ
コール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコー
ル（メタ）アクリレート、テトラ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、メトキシテトラプロピレン
グリコール（メタ）アクリレート、エトキシテトラプロ
ピレングリコール（メタ）アクリレート、プロポキシテ
トラプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ｎ−
ブトキシテトラプロピレングリコール（メタ）アクリレ
ート、ｎ−ペンタキシテトラプロピレングリコール（メ
タ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコール（メ
タ）アクリレート、メトキシポリテトラメチレングリコ
ール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール
（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、エトキシポリエチレングリコ
ール（メタ）アクリレートまたは、フェノキシトリエチ
レングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシテト
ラエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキ
シヘキサ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、フェノキシテトラプロピレングリコール（メタ）ア
クリレートなどがあり、中でも３〜２５、好ましくは４
〜２２の繰り返し単位であるポリオキシアルキレン鎖を
有するアクリレートまたは対応するメタアクリレートを
使用することにより効果的に共重合体の粘度を下げるこ
とができ、また電子線またはγ線照射により硬化させる
場合、ポリオキシアルキレン鎖が架橋反応を起こすこと
による硬化が進む。繰り返し単位２以下の場合、液状の
樹脂が得られにくく、また２６以上になると重合度が上
がりにくい上、５０℃では固体であるため、造膜の際に
専用の溶融システムが必要となるため好ましくない。ま
た、本発明においてポリアルキレングリコール（メタ）
アクリレート系モノマーの平均分子量は、２２０以上、
好ましくは、２５０〜７００の範囲である。この範囲以
外では、好ましい粘度範囲の液状樹脂が得られないため
好ましくない。

【００１０】斯るアルキル（メタ）アクリル系モノマー
（ａ−１−１）またはポリアルキレングリコール（メ
タ）アクリレート系モノマー（ａ−１−２）は、液状樹
脂（Ａ）の構成成分であるモノマー成分中に２０〜９５
重量％、好ましくは、４０〜９０重量％含まれ、４０重
量％、特に２０重量％より少なくなると、好ましい粘度
が保ち得なくなるため好ましくない。また、（メタ）ア
クリレート系モノマー（ａ−１−１）および（ａ−１−
２）はそれぞれ単独で使用しても良いが、併用すると粘
度低下や他成分との相溶性向上の点で好ましい。この場
合、（メタ）アクリレート系モノマー（ａ−１−１）お
よび（ａ−１−２）の比率は、重量比で１：９９〜９
５：５、更に好ましくは５：９５〜９０：５であること
が好ましい。本発明で得られる硬化性樹脂組成物を電子
線照射により硬化せしめる場合には一般式（１）および
（２）で示されるＲ¹ は水素であることが好ましい。ま
た、この場合に使用できるその他のビニル系化合物は、
アクリル系モノマー、スチレンなど共重合せしめたとき
主鎖に４級炭素を持たないものが好ましい。なお、本発
明における造膜とは、印刷および塗装などの方法によ
り、紙、金属、プラスチック、セラミックス等よりなる
基材上に、樹脂を厚さ０．１〜５００μｍの膜を形成せ
しめることをいう。

【００１１】本発明において、分子中に脂環式エポキシ
基を有するビニルモノマー（ａ−２）は、（メタ）アク
リル系液状樹脂の放射線架橋性を促進するために用いら
れる。 斯る脂環式エポキシ基含有ビニルモノマー（ａ
−２）としては、分子中にラジカル重合性を有するビニ
ル基と、脂環式エポキシ基を有する化合物であれば特に
限定はしないが、中でも下記一般式で表される化合物を
用いると、アルキル（メタ）アクリレート系モノマーと
の共重合反応時や脱溶剤時にゲル化等のトラブルが生じ
にくいため好ましい。

【００１２】

【化１】 （各一般式中Ｒ¹ は、水素原子またはメチル基を示す。
Ｙは−｛Ｒ⁴ ＣＯＯ｝_X Ｒ⁵ −で示される２価の基であ
り、Ｒ⁴ は炭素数１〜１０、Ｒ⁵ は炭素数１〜６の２価
の脂肪族炭化水素基、ｘは０または１〜５の整数を示
す。） 斯る脂環式エポキシ基含有ビニルモノマー（ａ−２）と
して例えば、３，４−エポキシシクロへキシルメチル
（メタ）アクリレート、１−ビニル−３，４−エポキシ
シクロへキサン、（３，４−エポキシシクロヘキシル−
５−ヒドロキシヘキサノイックカルボキシレート）（メ
タ）アクリレートなどが挙げられる。本発明において使
用される脂環式エポキシ基を有するビニルモノマー（ａ
−２）の配合量としては１〜６０重量％、好ましくは、
５〜５０重量％である。これより少ないと、架橋性が不
十分であり、硬化物の耐溶剤性が劣るため好ましくな
く、またこれより多いと、粘度が高くなったり常温で固
体の樹脂となるため無溶剤の液状樹脂として取り出しに
くく、また組成物を造膜に適した低粘性とするために低
分子量化合物を大量に配合することが必要となるため好
ましくない。

【００１３】また本発明において、樹脂の液状を保てる
範囲で、硬化後の塗膜の耐水性や硬度の向上のためにそ
の他の重合性ビニルモノマー（ａ−３）が使用できる。
具体的には、スチレン、ビニルトルエン等の芳香族系の
重合性ビニルモノマー、メチルメタクリレート、エチル
メタクリレート等の炭素数３以下のアルキル基を有する
（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、フェノキシジエチレングリコー
ル（メタ）アクリレート、フェノキシエチレングリコー
ル（メタ）アクリレート等のアルコキシ基、フェノキシ
基を含む（メタ）アクリレート系モノマー、２−ヒドロ
キシエチル（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、３−ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレート、アリルアルコール、４−ヒドロキシ
−１−ブテン、４−ヒドロキシメチルスチレン、４−ヒ
ドロキシエチルスチレン、１、４−ジヒドロキシ−２ブ
テン等の水酸基を有する重合性ビニルモノマーなどがあ
り、これらの群から複数用いても良い。その他のビニル
化合物（ａ−３）の使用量は、共重合体である液状樹脂
に対して０〜７９重量％、好ましくは１０〜５０重量％
であり、５０重量％、特に７９重量％より多くなると液
状樹脂の粘度が高くなり好ましくない。

【００１４】また、本発明において（メタ）アクリル系
液状樹脂（Ａ）の構成成分として用いるモノマーの分子
量の平均値は、１００〜１５００、好ましくは１５０〜
１１００の範囲である。この範囲以外の場合には、好ま
しい粘度範囲の液状樹脂が得られないため好ましくな
い。

【００１５】本発明の（メタ）アクリル系液状樹脂は、
数平均分子量が１０，０００〜２００，０００、好まし
くは、１１，０００〜１００，０００である。数平均分
子量は上記数値より小さくなると、重合溶液中から樹脂
分を単離するのが困難であったり、低分子量成分を多く
含むことから可撓性など機械特性が低下したり、耐溶剤
性、耐沸水等の塗膜物性が低下したり、モノマー臭気が
激しくなるため好ましくなく、また上記数値より大きく
なると樹脂が造膜可能な粘度とするために多量の低分子
量化合物を添加する必要が生じるため好ましくない。

【００１６】本発明のアクリル系液状樹脂（Ａ）は、通
常の溶液重合法により上記モノマーの混合物をラジカル
重合開始剤の存在下、溶媒中に溶解するか、モノマーの
混合物を滴下する方法によりラジカル重合で製造するこ
ともできるが、エポキシ系化合物（Ｂ）の存在下にラジ
カル重合法により合成すると、合成時の溶剤使用量を軽
減でき、脱溶剤後の組成物調製が簡便化することから好
ましい。さらに、溶剤を全く使用しないで、エポキシ系
化合物（Ｂ）中でラジカル重合法により無溶剤合成する
ことも可能であり、この場合には環境衛生上非常に好ま
しい製造方法であるといえる。

【００１７】本発明において使用できるラジカル重合開
始剤としては、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルペルオキ
シド、クメンヒドロペルオキシド、過酸化ラウロイル、
また有機過酸化物（大成社、「架橋剤ハンドブック」、
ｐ５２０〜５３５、第２刷）に記載の過酸化物、アゾビ
スイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンニトリ
ルなどのアゾ開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニ
ウムなどの過硫酸系開始剤など既知の開始剤を使用する
ことができる。アクリル系液状樹脂（Ａ）をエポキシ系
化合物（Ｂ）の存在下に合成する場合は、アゾ系の開始
剤など水素引き抜き性が低い開始剤の使用が好ましい。

【００１８】使用する溶剤としては、酢酸エチル、トル
エン、メチルエチルケトン、ベンゼン、ジオキサン、ｎ
−プロパノール、メタノール、イソプロパノール、テト
ラヒドロフラン、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノー
ル、ｔｅｒｔ−ブタノール、イソブタノール、メチルセ
ロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、エ
チルカルビトール、メチルセロソルブアセテート、エチ
ルセロソルブアセテート、ダイアセトンアルコールなど
をあげることができる。本発明において、合成時に用い
た溶剤は合成後に沈澱精製、留去等の方法により除くこ
とができる。

【００１９】得られたアクリル系液状樹脂（Ａ）は、５
０℃での粘度が１〜２０，０００ポイズ、好ましくは５
〜１５，０００ポイズの液状である。粘度が低いとフィ
ルム塗工時にはじきの原因になりやすく、また紙への印
刷の際にしみこみ過ぎるため好ましくない。粘度がこの
範囲より高い場合には造膜が困難となったり加熱が必要
となるため好ましくない。

【００２０】本発明においてエポキシ系化合物（Ｂ）と
は、無溶剤の放射線硬化性樹脂組成物の粘度や硬化性を
調節するために使用されるものである。斯るエポキシ系
化合物（Ｂ）としては、分子中に脂環式エポキシ基を１
つ以上有する化合物であり、上記の脂環式エポキシ基を
有するビニル化合物もこれに含まれる。また、下記式で
表される１つの脂環式エポキシ基を有するものも挙げら
れる。

【化２】 更に２つの脂環式エポキシ基を有する化合物としては、
例えば下記式で表される化合物を挙げることができる
が、これらのうち工業製品となっている式（１５）、
（２１）で示された化合物の使用が好ましい。

【化３】 斯るエポキシ系化合物（Ｂ）の数平均分子量は１０，０
００未満、好ましくは１００〜１０００であり、粘度は
０．０１〜６０ポイズ（５０℃）、好ましくは０．１〜
５０ポイズ（５０℃）であり、これより低いものは低分
子量のものが多く、これより高いものは粘度調節剤とし
ての寄与が乏しくなるため好ましくない。

【００２１】また、本発明において（メタ）アクリル系
液状樹脂（Ａ）とエポキシ系化合物（Ｂ）との配合比は
重量比にして、（Ａ）：（Ｂ）＝５：９５〜９５：５、
好ましくは１０：９０〜８０：２０重量部である。これ
より少ないと粘度の変化が乏しく、またこれより多く配
合すると硬化後の残留モノマー量が多くなること、硬化
時の体積変化が激しくなること、硬化物が脆くなること
などの理由で好ましくない。

【００２２】本発明において、硬化性液状樹脂組成物の
造膜性、硬化特性を高めるために、アミノ樹脂、フェノ
ール樹脂等の硬化剤樹脂を配合しても差し支えない。ま
た、被膜性能を向上させるため、公知のポリアミド樹
脂、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、ポリオレフィ
ン、天然ゴム誘導体、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リエステル、ポリスチレンなどの汎用ポリマー、アルキ
ド樹脂、ロジン変性アルキド樹脂、アマニ油変性アルキ
ド樹脂などの不飽和変性アルキド樹脂、アマニ油、桐
油、大豆油などの乾性油等を配合してもよい。ただし、
これらの配合量は何れも好ましくは４０重量部さらに好
ましくは２０重量部以下である。さらに、必要に応じて
溶剤、相溶化剤、界面活性剤または、滑剤等を添加して
もよい。これらの配合量は、２０重量部好ましくは１０
重量部以下である。本発明により得られる硬化性液状樹
脂に染料やカーボンブラック、チタンホワイト、フタロ
シアニン、アゾ色素、キナクリドン等の顔料からなる着
色剤やＳｉ系微粒子、雲母など無機充填剤等を適当量添
加することにより各種印刷インキや着色塗料等として使
用することができる。また、放射線照射により硬化せし
める場合には、公知の光重合増感剤や開始剤を添加する
ことができる。

【００２３】本発明の液状樹脂を用いた被膜形成材料用
組成物は、各種鋼板、アルミニウム板等の金属板、プラ
スチックフィルム、紙、プラスチックフィルムラミネー
ト紙等の基材にロールコーター、ナイフコーターなどの
塗工方法、またはオフセット印刷、グラビア印刷、凸版
印刷、シルクスクリーン印刷などの印刷方式など従来か
らある方法で、０．１〜５００μｍの膜厚で造膜でき、
加熱または電子線、紫外線、可視光線、赤外線等の放射
線を照射することにより硬化せしめることができる。電
子線照射により硬化せしめる場合には、好ましくは１０
〜１０００ｋｅＶ、さらに好ましくは３０〜３００ｋｅ
Ｖの範囲のエネルギーを持つ電子線照射装置が用いられ
る。照射線量（ＤＯＳＥ）は、好ましくは０．１〜１０
０Ｍｒａｄ、更に好ましくは０．５〜２０Ｍｒａｄの範
囲である。これより少ないと充分な硬化物が得られにく
く、またこれより大きいと塗膜や基材に対するダメージ
が大きいため好ましくない。

【００２４】

【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。例中ｗ
ｔ％とあるのは重量％を示す。

【００２５】◎本実施例における数平均分子量、および
粘度の測定方法を以下に示す。 １）数平均分子量：ゲル透過クロマトグラフィー（東ソ
ー ＳＣ−８０２０）におけるスチレン換算値を採用し
た。また、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、同測定機器に
おいて得られる値を採用した。 ２）粘度：レオメータ（レオメトリクス社製：ＲＤＳ−
ＩＩ、ＲＦＳ−ＩＩ）定常粘度測定法による、ズリ速度
１〜１０／ｓｅｃの値を採用した。 ◎電子線照射装置と照射条件を以下に示す。 １）エリアビーム型電子線照射装置 Curetron EBC-200
-20-30（日新ハイホ ゛ルテーシ゛） 電子線加速度：２００ｋｅＶ ＤＯＳＥは０．５〜８Ｍｒａｄの範囲で電流量により調
節した。 ２）ＭＩＮ−ＥＢ（ＡＩＴ社製） 電子線加速度： ６０ｋｅＶ ＤＯＳＥは０．５〜８Ｍｒａｄの範囲でベルトコンベア
速度で調節した。

【００２６】◎実施例、比較例で使用した以下の化合物
の略号を記す。 １）アクリル系液状樹脂（Ａ）の合成に使用した化合物 ＬＡ：ラウリルアクリレート ＥＨＡ：２−エチルヘキシルアクリレート ＡＭＰ−６０Ｇ：フェノキシヘキサエチレングリコール
アクリレート ＡＭ−９０Ｇ：メトキシポリエチレングリコール（＃４
００）アクリレート Ｍ−１００：３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメ
タアクリレート（ダイセル化学工業（株）製ＣＹＣＬＯ
ＭＥＲ：Ｍ−１００） ２）エポキシ系化合物（Ｂ）としてしようした化合物 ＥＰＯＸ１：３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−
３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート

【００２７】（実施例１〜９）放射線硬化性液状樹脂の
合成と物性測定 撹拌装置、窒素導入管、温度センサー、及びコンデンサ
ーを備えた５００ミリリットル四つ口丸底フラスコに、
表１に示した組成で化合物を配合し、アゾビスイソブチ
ロニトリル（ＡＩＢＮ）を開始剤（全モノマー仕込み量
に対し１重量％）とし、酢酸エチル溶媒中（モノマー仕
込み時の濃度：３３重量％）で、８５℃に設定した湯浴
にて６時間還流させた後ＡＩＢＮをさらに０．１重量％
添加し、さらに２時間加熱撹拌を継続した。反応終了
後、反応器とコンデンサーの間に分流管をセットし、湯
浴温度を８５℃、常圧で撹拌を続けながら溶媒を留去し
た、さらに６０℃で４０ｍｍＨｇ以下まで減圧すること
により溶媒を完全に留去し粘稠な液状樹脂を得た。得ら
れた樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）、分子量分布（Ｍｗ／
Ｍｎ）、および粘度（５０℃）の測定結果を表１に示
す。

【００２８】 表１ 液状樹脂の組成と物性測定結果 ────────────────────────────────── Ｍｎ 粘度 実施例 組成( 重量比) ():Mw/Mn (50 ゜C) [P(ホ゜イス゛)] ────────────────────────────────── 1 LA:M-100=80:20 5.31E4 (2.5) 2552 2 EHA:M-100=90:10 3.02E4 (3.8) 3330 3 EHA:M-100=70:30 2.78E4 (3.8) 6800 4 EHA:M-100=50:50 4.06E4 (3.8) 15600 5 AMP-60G:M-100=80:20 3.20E4 (3.1) 4700 6 AM-90G:M-100=80:20 2.82E4 (3.2) 1900 7 AM-90G:M-100=50:50 5.30E4 (3.2) 9300 8 EHA:AM-90G:M-100=20:40:40 4.53E4 (2.2) 12200 9 EHA:AM-90G:M-100=40:40:20 3.27E4 (2.2) 5800 ──────────────────────────────────

【００２９】（実施例１０〜１４）放射線硬化性液状樹
脂の合成と物性測定 撹拌装置、窒素導入管、温度センサー、及びコンデンサ
ーを備えた５００ミリリットル四つ口丸底フラスコに、
表２に示した組成の液状樹脂（Ａ）のモノマーとエポキ
シ系化合物であるＥＰＯＸ１に関し、それぞれの全仕込
み量が表２に示した配合率になるように調製し、更に開
始剤であるアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を
モノマー仕込み量に対し１重量％添加し、７５℃に設定
した湯浴にて５時間加熱することにより目的とする樹脂
組成物が得られた。表２に得られた樹脂組成物について
測定したＧＰＣチャートにおける高分子量ピークの数平
均分子量（Ｍｎ）、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）、面積
比、および粘度（５０℃）の測定結果を示す。

【００３０】 表２ 放射線硬化性樹脂の合成組成と物性測定結果 ────────────────────────────────── 実 仕込み比 重量比 GPC分析結果 PEAK 粘度 施 アクリル系液状樹脂(A) 全モノマー:EPOX1 AERA(50 ℃) 例 モノマー組成比( 重量比) Mn Mw/Mn [%] [P] ────────────────────────────────── 10 EHA:M-100=5:5 40:60 3.19E4 (3.5) 45 1020 11 EHA:M-100=5:5 20:80 4.02E4 (2.6) 28 120 12 AM-90G:M-100=5:5 40:60 4.32E4 (2.8) 47 783 13 AM-90G:M-100=5:5 20:80 3.28E4 (3.5) 24 79 14 EHA:AM-90G:M-100=2:4:4 40:60 5.53E4 (2.2) 44 860 ──────────────────────────────────

【００３１】（実施例１５〜３７）実施例１〜１４で得
られた液状樹脂を０．５ミルのアプリケータでＰＥＴフ
ィルム上に塗布し、様々な照射条件下に電子線を照射し
た。電子線照射により得られた塗膜のゲル分率( 硬化物
をＴＨＦ中で常温、１時間撹拌した後のTHF 不溶分率に
より決定) を表３に示す。尚、実施例３１〜３７で用い
たUVI6970 は、ユニオンカーバイド製の光重合開始剤(C
YRACURE UVI6970)である。

【００３２】 表３ 放射線硬化性液状樹脂の硬化特性 ────────────────────────────────── 実 放射線硬化性樹脂 照射量 ゲル分率 施 ───────── D0SE 例 実施例 No. [Mrad] [wt%] ────────────────────────────────── 15 実施例1 4 48.9 16 実施例2 4 37.7 17 実施例3 4 70.5 18 実施例4 4 96.3 19 実施例5 4 81.2 20 実施例6 4 84.4 21 実施例7 4 97.5 22 実施例8 4 92.3 23 実施例9 4 74.2 24 実施例4 2 54.0 25 実施例4 8 100 26 実施例7 2 64.2 27 実施例7 8 100 28 実施例8 2 34.7 29 実施例8 8 85.1 30 実施例 7＋UVI6970(0.1mol%) 4 95.2 31 実施例10＋UVI6970(0.1mol%) 4 73.8 32 実施例11＋UVI6970(0.1mol%) 2 58.8 33 実施例11＋UVI6970(0.1mol%) 4 71.3 34 実施例11＋UVI6970(0.1mol%) 8 81.8 35 実施例12＋UVI6970(0.1mol%) 4 85.0 36 実施例13＋UVI6970(0.1mol%) 4 78.2 37 実施例14＋UVI6970(0.1mol%) 4 76.7 ──────────────────────────────────

【発明の効果】本発明により高分子量成分を多量に含み
ながら従来の造膜方法で造膜できる粘度範囲内にあり、
なおかつ従来からある放射線をトリガーとして用いる硬
化方法により高速度で硬化させることができる無溶剤の
放射線硬化性の液状樹脂組成物を提供することができ
る。また、高分子量液状樹脂の側鎖成分として脂環式エ
ポキシ基を導入することにより、低分子量の脂環式エポ
キシ化合物や溶媒を含まない液状の高分子量脂環式エポ
キシ含有樹脂を提供することできる。更に脂環式エポキ
シ化合物の存在下による無溶剤のアクリル系液状樹脂の
無溶剤合成法を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 11/10 Ｃ０９Ｄ 11/10 // Ｃ０８Ｆ 290/06 Ｃ０８Ｆ 290/06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記（メタ）アクリル系液状樹脂（Ａ）
   ５〜９５重量％、および分子中に脂環式エポキシ基を有
   する数平均分子量１０，０００未満のエポキシ系化合物
   （Ｂ）５〜９５重量％とからなる放射線硬化性樹脂組成
   物。 （Ａ）下記式（１）で示されるアルキル（メタ）アクリ
   レート系モノマー（ａ−１−１）および／または下記式
   （２）で示されるアルキレングリコール（メタ）アクリ
   レート系モノマー（ａ−１−２）２０〜９５重量％、分
   子中に脂環式エポキシ基を有するビニルモノマー（ａ−
   ２）１〜６０重量％、および上記以外の重合性ビニルモ
   ノマー（ａ−３）０〜７９重量％から構成される、数平
   均分子量が１０，０００〜２００，０００であって、粘
   度が１〜２０，０００ポイズ（５０℃）である（メタ）
   アクリル系液状樹脂。 ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ¹ ）ＣＯＯ−Ｒ² （１） （式中、Ｒ１は水素原子またはＣＨ₃ 、Ｒ² は炭素数４
   〜２２のアルキル基をそれぞれ表す。） ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ¹ ）ＣＯＯ（Ｃ_n Ｈ_2nＯ）_m Ｒ³ （２） （式中、Ｒ¹ は水素原子またはＣＨ₃ 、Ｒ³ は水素原
   子、炭素数１〜５のアルキル基またはフェニル基、ｎは
   １〜４の整数、ｍは３〜２５の整数をそれぞれ表す。）
2. 【請求項２】 上記式（１）および（２）においてＲ¹
   が水素原子である請求項１記載の放射線硬化性樹脂組成
   物。
3. 【請求項３】 アルキル（メタ）アクリレート系モノマ
   ー（ａ−１−１）およびアルキレングリコール（メタ）
   アクリレート系モノマー（ａ−１−２）を（ａ−１−
   １）：（ａ−１−２）＝１：９９〜９５：５の重量比で
   配合してなる請求項１記載の放射線硬化性樹脂組成物。
4. 【請求項４】 電子線硬化性である請求項１〜３いずれ
   か記載の放射線硬化性樹脂組成物。
5. 【請求項５】 （メタ）アクリル系液状樹脂（Ａ）をエ
   ポキシ系化合物（Ｂ）の存在下にラジカル重合してなる
   請求項１記載の放射線硬化性樹脂組成物の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜４いずれか記載の放射線硬化
   性樹脂組成物を用いてなる印刷インキ。
7. 【請求項７】 請求項１〜４いずれか記載の放射線硬化
   性樹脂組成物を用いて成る塗料。