JPS607665B2 - 硬化性被覆組成物 - Google Patents

硬化性被覆組成物

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JPS607665B2
JPS607665B2 JP51000329A JP32976A JPS607665B2 JP S607665 B2 JPS607665 B2 JP S607665B2 JP 51000329 A JP51000329 A JP 51000329A JP 32976 A JP32976 A JP 32976A JP S607665 B2 JPS607665 B2 JP S607665B2
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curable coating
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昇三 土屋
日出夫 林
一喜 飯田
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は放射線照射または加熱により硬化する新規な樹
脂を含む硬化性被覆組成物、特にインキ用硬化性被覆組
成物に関するものである。 近年印刷技術の発達と共に印刷速度の高速化が要求され
るようになって来ている。 それに伴い印刷インキの乾燥速度(硬化速度)への要求
は益々厳しいものになりつつある。従来高速印刷におい
て、乾燥を促進する手段として、印刷物を直火式または
熱風式で乾燥することが行なわれて来た。このようなヒ
ートセット印刷に用いられる印刷インキは含まれる30
〜40%の溶剤を加熱により蒸発させ乾燥させるもので
ある。従ってヒートセットを行なう印刷工場においては
溶剤蒸気の一部が排出され、公害上問題となる場合が多
い。それ故、このような揮発性物質を含むことなく、何
らかの手段で乾燥しうるインキが当業者において望まれ
ている。こうした状況から、溶剤の蒸発を伴なわずに乾
燥する印刷インキ、例えば紫外線硬化型インキや熱硬化
型無溶剤インキへの志向があり、既にいくつかの提案が
なされている。 本顔出願人において出願された特糠昭48−18325
(特関昭49−124133)において、ジシクロベン
タジヱンとアリルアルコールとの共重合樹脂をアクリル
酸またはメタクリル酸にてェステル化反応させて得られ
る樹脂が、硬化型インキにする場合に相溶性ならびに架
橋性の面で優れた性能を示すことを開示した。 しかしながら上記特許に開示した樹脂をオフセットイン
キ組成物に適用すると、インキとしての流動性あるいは
湿し水への乳化性の点で必ずしも十分に良好であるとい
う訳にはいかなかったのである。本発明者らは、上記の
各種欠点を改良し、一層改善された無溶剤硬化型被覆組
成物に使用するのに適した樹脂を検討した結果、本発明
を完成するに至った。 本発明は、 ■ 下記の一般式 (上式中、Rは炭素数1〜3の有機残基を示し、mおよ
びnはそれぞれ整数でm+n=6である)で示される不
飽和共役2重結合を有する5員濠化合物またはこれらの
ディールスアルダー化合物、‘Bー 同一分子内に重合
性の2重結合と水酸基とを共有する化合物、およびに)
レゾール型フェノール樹脂、 とから得られる水酸基含有樹脂にアクリル酸および/ま
たはメタクリル酸を反応させて得られる樹脂を含有する
ことを特徴とする硬化性被覆組成物を提供することを目
的とする。 本発明に用いられる樹脂m〕を得る方法は、成分凶およ
び(B}を予め重合させておき、得られる共重合樹脂(
樹脂〔1〕)に【C}を反応させて水酸基を有する樹脂
を得る方法(方法1)でもよく、あるいは、■、曲およ
びに)を同時に仕込み適当な反応条件下で反応させて得
る方法(方法2)でも良く、状況に応じた方法を採用す
ることができる。 まず方法1に従って樹脂〔ロ〕を製造する場合について
述べる。 まず樹脂〔1〕は、成分凶として シクロベンタジエン、ジシクロベンタジエン、トリシク
ロベンタジヱン、テトラシクロベンタジエン、及びそれ
らの炭素数1〜3の低級アルキル置換体(例えばメチル
ジシクロベンタジェンの如き)からなる群から選ばれた
1種または2種以上と、水酸基を有する不飽和モノマー
との共重合反応によって得られる樹脂であるが、本明細
書においては、記載の煩雑さを避けるために上記の共童
合反応において一方の成分である水酸基を有する不飽和
モノマーと反応せしめるべき他方の成分を、ジシクロベ
ンタジェンで代表させて、単にジシクロベンタジェンと
略記することにする。 本発明に用いるジシクロベンタジェン(成分風)と前記
の水酸基を有する不飽和モノマー(成分‘B))との共
重合樹脂(樹脂〔1〕)は、成分凶と成分畑を150〜
350qoで、ラジカル重合触媒の存在下または無触媒
で所望ならば溶媒の存在下において反応させることによ
り得られる。上記の反応における成分凶/成分脚のモル
比は、30/70〜95/5の間で任意の割合で反応さ
せることが可能であるが、本発明の目的のためには、そ
のモル比が40/60〜80/20の間であることが望
ましい。上記共重合樹脂は常温で固体の樹脂であるが、
その樹脂の軟化点は使用目的に応じて、反応条件例えば
反応時間あるいは反応温度等の選定によって適宜に調整
することができるものであり、通常50〜200qoの
範囲で調整される。また上記樹脂を製造するに当り、ジ
シクロベンタジェンの純度が良いことは必ずしも必要で
はない。例えばナフサ等の高温熱分解創生油のC5留分
中に含まれるシクロベンタジェン、メチルシクロベンタ
ジェンを熱一量化させて、蒸留によりC5オレフィン、
C5パラフィンなどのC5留分の大部分を除去して得ら
れるジシクロベンタジェン純度85%程度の蟹分を使用
してもさしつかえない。一方、成分{Bーとして使用す
る水酸基を有する不飽和モノマーは、同一分子内に重合
性の二重結合と水酸基とを共有する化合物であって、具
体的には(メタ)アリルアルコール、2ーヒドロキシエ
チル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(
メタ)アクリレート等、およびこれらの2種以上の混合
物を例示することができる。 このようにして得られる共重合樹脂(樹脂〔1〕)をレ
ゾール型フェノール樹脂(成分に})と加熱反応させれ
ばフェノール樹脂で変性された樹脂(樹脂
〔0〕)が得
られる。 この場合の反応条件は適宜決定することができるが、樹
脂〔1〕10碇部‘こ対し成分に}を1〜3碇部の範囲
で添加し、必要に応じて溶媒を存在させて150〜30
0こ0で30分〜1餌時間加熱すればよい。本発明に用
いられる成分‘C)としてのレゾール型フェノール樹脂
はホルムアルデヒドとフェノールないいまそのアルキル
置換体とを塩基性触媒で縮合させて得られるいわゆる熱
硬化型のフェノール樹脂である。 この場合使用されるフェノール譲導体は炭素数3〜6の
アルキル基ないいまァリール基を有するフェノールが一
般的で例えばp−にrt−ブチルフエノール、p−n−
オクチルフエノール・Pーフェニルフェノール等を挙げ
ることができる。次に方法2に従って樹脂〔ロ〕を製造
する場合は、成分凶、佃および{C}を同時に反応器に
仕込み、混合加熱しても実質的に樹脂m〕と同等の性能
を有する樹脂が得られ、反応条件としては、方法1に準
じれば良く、加熱温度150〜350℃の間で適宜選択
することができる。 上記のようにして得られる樹脂〔ロ〕を、ついでアクリ
ル酸及び/又はメタクリル酸と、それ自体公知の通常の
ェステル化反応条件下で、触媒の存在下または無触媒で
反応させて、樹脂
〔0〕の水酸基を、アクリル酸及び/
又はメタクリル酸のカルボキシル基でェステル化すれば
、本発明の硬化性被覆用樹脂〔血〕が得られる。 このヱステル化反応を行なうに当り、樹脂〔D〕の水酸
基1モル当量に対しアクリル酸及び/又はメタクリル酸
を0.5〜1モル反応させることにより所期の目的を達
成することができるが、実質的に完全にェステル化する
に十分な量のアクリル酸及び/又はメタクリル酸を使用
することが好ましい。 この場合0.5モルより少量の酸を用いると、ェステル
化変性樹脂の硬化速度が小さくなり好ましいものではな
い。なお、本発明によるインキ用硬化性被覆組成物に使
用される必須成分の組成を例示すると、次のとおりであ
る。 1 紫外線硬化型本発明による樹脂〔m〕 30
〜8の重量%顔 料 5〜30
〃糟感剤 3〜30 〃2 ま
た、高速印刷用として低粘度インキとするため、さらに
溶剤4の重量%以下加えることもある。 なお、生成ピヒクル中、溶剤50重量%以下、残部は該
樹脂とすることもできる。 また本発明の樹脂をオフセット印刷インキ用ビヒクルと
して使用する場合には、所望ならば感脂性を向上させる
ため、上記ェステル化反応を行なうに当り、高級脂肪酸
またはロジンを更に別の反応成分として併用してもよい
。 上記のようにして得られる本発明の硬化性被覆用樹脂は
、加熱によりまたは紫外線もしくは電子線の如き放射線
の照射により容易に硬化するので、特に印刷インキ用ピ
ヒクルとして使用するのに非常に好適なものである。 本発明の硬化性被覆用樹脂の軟化点は通常30〜150
午0であり、軟化点が低い場合には、加熱により容易に
溶融して流動性となるので、なんら溶剤を使用しないの
でこの樹脂に顔料を均密に混合せしめることだけによっ
てインキとすることもでき、また軟化点が高い場合には
、適当な溶剤に溶解せしめたものに顔料を配合すること
によってインキとすることができる。このような溶剤と
しては公知の種々の溶剤を使用することができるが、特
に硬化を迅速且つ容易に行なわせるためには、以下に述
べるような反応性溶剤を使用することが好ましい。即ち
、本発明で使用する反応性溶剤としては、加熱によりま
たは紫外線もしくは電子線の如き放射線の照射により、
ェステル化変性樹脂と架橋反応可能な、反応性二重結合
を有する架橋性モノマーの1種または2種以上の混合物
を用いることができる。このような架橋性モノマーとし
てはアクリル酸議導体もしくはスチレン等のビニル化合
物が好ましく適用でき、特に好適な例としてはアクリル
酸誘導体が使用できる。こうした化合物を具体的に挙げ
ると、ベンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレー
ト、ベンタエリスリトールトリ(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、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、1・3ーブタンジ
オールジ(メタ)アクリレート、1・4−ブタンジオー
ルジ(メタ)アクリレート、1・6−へキサンジオール
ジ(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ーヒドロキシプロピル(メタ)アク
リレート、アルキル(メタ)アクリレート(アルキル基
C,〜C,8)、グリシジル(メタ)アクリレート等の
如き、アクリルまたはメタクリル残基を有する架橋性モ
ノマーを挙げることができる(上記において、“(メタ
)アクリレート’’の記載は“アクリレートまたはメタ
クリレート”を意味する)。上記の反応性溶剤に本発明
の硬化性樹脂を溶解した硬化性被覆組成物は、加熱また
は放射線照射によって、架橋反応による硬化が極めて迅
速に起るという優れた特性を有し、硬化型オフセットイ
ンキとして用いた場合に特に優秀な性能を発揮するもの
である。 すなわちインキの流動性および乳化適性において極めて
優れた性質を示すものである。例えば持開昭49一12
4133に開示された、ジシクロベンタジェンとアリル
アルコールの英重合樹脂にアクリル酸又はメタアクリル
酸を反応させて得られる樹脂をインキ組成物として用い
たインキに比較して、本発明の樹脂を用いたインキ組成
物は、流動性および乳化適性においてはるかに改良され
たものであることを示した。しかもこの硬化剤に際して
、使用した溶剤は架橋反応により被覆形成物質の一成分
に転化され、通常の有機溶剤の如く蒸発により排出され
るものではないから、溶剤蒸気の排出に伴なう公害問題
は全く起らない。上記の硬化性被覆用樹脂は、例えば印
刷インキのビヒクルとして使用するに当り、硬化をより
一層促進させるために硬化促進剤を含有せしめてもよく
、多くの場合これは好ましいことである。そのような硬
化促進剤として、上記の組成物を加熱により硬化させる
場合には、有機過酸化物を単独でまたは分解促進剤と組
み合せて使用するか、或いはある種のケトン樹脂を熱硬
化促進剤として使用することができる。また上記の組成
物を紫外線照射により硬化させる場合には、各種ペンゾ
ィンェーテル、ベンゾフェノン、等の如き増感剤を硬化
促進剤として使用することができる。以下に本発明を実
施例によって説明する。 なお、実施例中、特に指示しない限り、部は重量部であ
る。実施例 1 純度97%のジシクロベンタジェン132夕、アリルア
ルコール58夕および市販混合キシレン110夕を蝿拝
機付きオートクレープに仕込み、温度260℃で5時間
反応させた。 反応終了後オートクレープを冷却し、内容物を蒸留して
未反応モノマー、低重合体およびキシレンを除去して1
52夕の樹脂〔1〕−1が得られた。100夕の樹脂〔
1〕−1に市販レゾール型フェノール樹脂(日立化成工
業株式会社製ヒタ/ール2501)5夕を溶融混合させ
20び0で2時間加熱し樹脂
〔0〕−1が得られ、この
〔0〕−1は軟化点103℃でOH基含有量は0.粉タ
当量/樹脂100夕であった。 樹脂m〕一1の8$部、アクリル酸2碇都、パラトルェ
ンスルホン酸1.0部、ハイドロキノン0.1部を還流
器、蝿洋機付4つ口フラスコにとり、シクロヘキサン/
メチルイソブチルケトン(MIBK)=1/1(容量比
)の還流下100℃で約1餌時間反応後、12000で
シクロヘキサン、肌BKを溜出させ酸価1ふ粘度Z(ガ
ードナー粘度:樹脂/トリアリルィソシアヌレート=1
/2(重量比)に希釈したものをガードナー気泡粘度計
で測定した)の樹脂〔m〕−1を得た。 樹脂〔m〕−1の7碇部をトリメチロールプロパントリ
アクリレート30部に溶解し、ビヒクル〔1〕を得た。 このビヒクル〔1〕を用い、オフセット紅インキAを作
成した。オフセット紅インキA カーミン曲(T) 18.0(東
洋インキ製造株式会社製モノァゾ系顔料)ピヒクル〔1
〕 66.0トリメチロー
ルプロパントリアクリレート15.0ペソゾフエノン
10.0404−ビスジエ
チルアミノベンゾフエノンi.0得られたオフセット紅
インキをハイデルKORDオフセット単色機を用い、ア
ート紙に印刷、その直後60W′肌の強度を有する滋W
高圧水銀灯H−200山(東京芝浦電機K.K.社製)
1本の下、13肌の所をコンベアに乗せ、照射乾燥させ
た。 実施例 2 純度97%のジシクロベンタジェンi32夕、アリルア
ルコール58夕、市販レゾール型フェノール樹脂(ヒタ
ノール2180)10夕および市販混合キシレン110
夕をオートクレープに仕込み、260q○で5時間反応
させ、しかる後に内容物を蒸留することにより1579
の樹脂
〔0〕−2が得られた。 この樹脂〔ロ〕一2は軟化点101℃でOH基含有量は
0.36タ当量/樹脂100夕であった。樹脂〔m −
2の81部、アクリル酸1$部、パラトルェンスルホン
酸1.0部、ハイドロキノン0.1部を実施例1と同様
に反応させ、酸価14仏粘度Z2の樹脂〔m〕−2を得
た。 樹脂〔m〕−2の65部をトリメチロールプロパントリ
アクリレート35部に溶解したビヒクル〔ロ〕を得た。
このビヒクル
〔0〕を用い、実施例1に準じてインキ化
、オフセット紅インキBを得た。このオフセット紅イン
キBを実施例1と同様に印刷、紫外線照射した。実施例
3純度97%のジシクロベンタジェン132夕、2−
ヒドロキシエチルアクリレート110夕および市販混合
キシレン110夕をオートクレープに仕込み、温度26
0つ○で5時間反応させて内容物を蒸留することにより
215夕の樹脂〔1〕−3が得られた。 1002の樹脂〔1〕一3に市販レゾール型フェノール
樹脂(ヒタノール2185)5夕を溶融混合し、200
qoで2時間加熱し樹脂
〔0〕一3が得られた。 〔ロ〕−3は軟化点85qoでOH基含有量は0.30
タ当量/樹脂100夕であった。樹脂〔ロ〕−3を85
部、アクリル酸15部、パラトルェンスルホン酸1.0
部、ハイドロキノン0.1部を実施例1と同様に反応さ
せ、酸価120、粘度Yの樹脂〔m〕−3を得た。 樹脂〔皿〕−3の75部をペンタェリスリトールアクリ
レート25部に溶解したビヒクル〔血〕を得た。このビ
ヒクル〔m〕を用い、実施例1に準じた処方でインキ化
し、オフセット紅インキCを得た。このオフセット紅イ
ンキCを実施例1と同機に印刷、紫外線照射した。実施
例 4 ナフサのスチームクラツキングによりエチレン、ピロピ
レン等を製造する際、創生するC5分解油蟹分(沸点2
8〜60℃)を120ooで4時間加熱し、蒸留により
C5留分を除去した残りは、ジシクロベンタジェン(D
CPD)が85%含有され、その他にはシクロベンタジ
ェンとイソプレンまたはピベリレンの共2量体等が含ま
れていた。 このDCPD85%を含む蟹分160夕、アリルアルコ
ール29夕、2−ヒドロキシルプロピルメタクリレート
72夕、市販レゾール型フェノール樹脂(ヒタノール2
180)122およびベンゼン90夕をオートクレープ
に仕込み、270℃で4時間加熱して未反応モノマー、
低重合体、溶剤等を留去することにより210夕の樹脂
〔m−4が得られた。〔ロ〕−4は軟化点97q0でO
H価含有量は0.40タ当量/樹脂100夕であった。
樹脂〔ロ〕一4を78部、アクリル酸22都、パラトル
ェンスルホン酸1.0部、ハイドロキノン0.1部を実
施例1と同様に反応させ、酸価170、粘度YZの樹脂
〔m〕−4を得た。 樹脂〔m〕−4の75部をへキサンジオールジアクリレ
ート25部に溶解したピヒクル〔W〕を得た。このビヒ
クル〔W〕を用い実施例1に準じた処方でインキ化し「
オフセット紅インキDを得た。このオフセット紅インキ
Dを実施例1と同様に印刷、紫外線照射した。実施例
5実施例4で得られた樹脂〔ロ〕−4を77部、メタク
リル酸23部、パラトルェンスルホン酸1.0部、ハイ
ドロキノン0.1部を実施例1と同様に反応させ、酸価
19.以粘度Zの樹脂〔血)−5を得た。 樹脂〔m〕−5の7碇部をへキサンジオールジアクリレ
ート3の織こ溶解したビヒクル〔V〕を得た。このビヒ
クル〔V〕を用い「実施例1に準じた処方でインキ化し
、オフセット紅インキEを得た。このオフセット紅イン
キEを実施例1と同様に印刷、紫外線照射した。比較例
1 実施例1で得られた樹脂〔1〕−1を8碇郡、アクリル
酸2碇部、パラトルェンスルホン酸1.0部、ハイドロ
キノン0.1部を実施例1と同様に反応させ、酸価14
.0、粘度2,の樹脂〔W〕を得た。 樹脂〔W〕の7碇部をトリメチロールプロパントリアク
リレート3碇部1こ溶解し、ビヒクル〔川〕を得た。こ
のビヒクル〔W〕を用い、実施例1に準じてインキ化し
、オフセット紅インキFを得た。このオフセット紅イン
キFを実施例1と同様に印刷、紫外線照射した。比較例
2 実施例3で得られた樹脂〔1〕一3を86部、アクリル
酸14部、パラトルェンスルホン酸1.0部、ハイドロ
キノン0.1部を実施例1と同機に反応させ、酸価11
.0、粘度YZの樹脂〔V〕を得た。 樹詞〔V〕の75部をペンタヱリスリトールトリアクリ
レート25部に溶解したビヒクル〔肌〕を得た。このビ
ヒクル〔抑〕を用い、実施例1に準じた処方でインキ化
し、オフセット紅インキGを得た。このオフセット紅イ
ンキGを実施例1と同様に印刷、紫外線照射した。実施
例1〜5及び比較例1、2の結果をまとめると下記の通
りである。 表 (注1)指触法による印刷物が乾燥するのに要したコン
ペアスピ−ドをもって照射感度とした。 (注2)それぞれのインキに水を乳化させ,インキが乳
化しうる水の割合(多)を表わす。 (注3)版としてPS版を用い、ハイデルKORD単色
機で4000枚/時間の印刷速度で印刷を行なつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A)下記の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (上式中、Rは炭素数1〜3の有機残基を示し、mおよ
    びnはそれぞれ整数でm+n=6である)で示される不
    飽和共役2重結合を有する5員環化合物またはこれらの
    デイールスアルダー化合物、(B)同一分子内に重合性
    の2重結合と水酸基とを共有する化合物、および(C)
    レゾール型フエノール樹脂、 を反応させて得られる水酸基を有する樹脂にアクリル酸
    および/またはメタクリル酸を反応させて得られる樹脂
    を含有することを特徴とする硬化性被覆組成物。 2 前記成分(A)と(B)とを反応させた後、さらに
    前記成分(C)を反応させる、特許請求の範囲第1項記
    載の硬化性被覆組成物。 3 前記成分(A)、(B)および(C)を同時に反応
    させる、特許請求の範囲第1項記載の硬化性被覆組成物
    。 4 前記硬化性被覆組成物が放射線照射または加熱によ
    り硬化可能な、特許請求の範囲第1項記載の硬化性被覆
    組成物。 5 前記のアクリル酸および/またはメタクリル酸を反
    応させて得られる樹脂をビヒクルとし、さらに顔料およ
    び増感剤をも含有する、特許請求の範囲第1項記載の硬
    化性被覆組成物。 6 さらに溶剤をも含有する、特許請求の範囲第5項記
    載の硬化性被覆組成物。 7 前記ビヒクル用樹脂、顔料、および増感剤が、それ
    ぞれ、30〜80重量%、5〜30重量%、および3〜
    30重量%含有される、特許請求の範囲第5項記載の硬
    化性被覆組成物。 8 前記溶剤が40重量%以下含有される、特許請求の
    範囲第6項記載の硬化性被覆組成物。 9 前記成分(A)が、シクロペンタジエン、ジシクロ
    ペンタジエン、トリシクロペンタジエン、テトラシクロ
    ペンタジエン、およびこれらの炭素数1〜3の低級アル
    キル置換体からなる群から選ばれた1種または2種以上
    からなる、特許請求の範囲第1項記載の硬化性被覆組成
    物。 10 前記成分(B)が、(メタ)アリルアルコール、
    2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、および2
    −ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートからなる群
    から選ばれた1種または2種以上からなる、特許請求の
    範囲第1項記載の硬化性被覆組成物。 11 前記成分(C)が、ホルムアルデヒドと、フエノ
    ールまたはそのアルキル置換体とを塩基性触媒で縮合さ
    せて得られる熱硬化型のフエノール樹脂である、特許請
    求の範囲第1項記載の硬化性被覆組成物。
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