JPS6268862A - 活性エネルギー線硬化性印刷インキ組成物 - Google Patents

活性エネルギー線硬化性印刷インキ組成物

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JPS6268862A
JPS6268862A JP60205428A JP20542885A JPS6268862A JP S6268862 A JPS6268862 A JP S6268862A JP 60205428 A JP60205428 A JP 60205428A JP 20542885 A JP20542885 A JP 20542885A JP S6268862 A JPS6268862 A JP S6268862A
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acrylate
meth
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prepolymer
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Koji Sato
孝二 佐藤
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  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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】 「発明の目的」 (産業上の利用分!!F) 本発明は活性エネルギー線硬化性被覆組成物に関するも
のであり、詳しくは紫外線もしくは電子線等の照射によ
り硬化し、しかも、印刷適性、基材への密着性および折
曲げ性等に優れた活性エネルギー線硬化性被覆組成物に
関するものである。
(従来の技術) 近年、活性エネルギー線による硬化性被覆組成物の研究
はさかんにおこなわれており、その中でも印刷インキ、
クリヤーワニス、塗料、接着剤、フォトレジスト等の分
野では実用化が進められている。これらはラジカル重合
性を有するラジカル重合性モノマーおよびプレポリマー
と、必要に応じてラジカル重合開始剤、顔料からなって
おり、プレポリマーとしてはアルキッドアクリレートポ
リエステルアクリレート、エポキシアクリレート ウレ
タン変性アクリレート等が3またモノマーとしては、ビ
スフェノールAアルキレンオキサイド付加体ジアクリレ
ート、ネオペンチルグリコ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、テトラメチロール
メタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールへ
キサアクリレート、アルキルフェノールアルキレンオキ
サイド付加体モノアクリレート等が用いられていた。
最近、印刷や塗装の高速化が行われており、これらに対
処するため活性エネルギー線硬化性被覆組成物はプレポ
リマーとして硬化性の速いエポキシアクリレートが使用
されている場合が多い。しかしエポキシアクリレートは
2級の水酸基があり、また油成分が少ないため、これを
硬化性被覆組成物として。
例えば印刷インキに使用した場合、印刷時の汚れ。
インキの乳化により転移不良が生じることが多い。
また基材への密着性、折曲げ性も劣る。このためこれら
の硬化性被覆組成物の適用範囲を狭めているのが実状で
あった。また、エポキシアクリレートをさらにラクトン
化合物で反応させたプレポリマーも知られているが、1
級の水酸基があり、上記したような問題を生じることが
多い。
「発明の構成」 (問題点を解決するための手段) 本発明は、これらの欠点を改良すべく鋭意研究の結果、
印刷適性や基材への密着性、折曲げ性に優れた活性エネ
ルギー線硬化性被覆組成物を発明するに至った。
すなわち本発明は。
(A)エポキシ化合物とアクリル酸およびもしくはメタ
クリル酸(以下、 (メタ)アクリル酸で示す)とを反
応させた水酸基含有の生成物にラクトン化合物を反応さ
せ、生じた1級水酸基に一価カルボン酸を反応させてな
るプレポリマー。
(B)ラジカル重合性二重結合を有するモノマー。
(C)必要に応じてラジカル重合開始剤。
を含む活性エネルギー線硬化性被覆組成物に関するもの
である。
本発明の(A)プレポリマーにおいて、エポキシ化合物
とは1分子中に1個以上のエポキシ基を有するグリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポ
キシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、線状脂肪
族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂等である。
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、ビスフェ
ノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジ−
βメチルグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリ
シジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテ
ルおよびそれらを水添加したグリシジルエーテル、さら
に前記グリシジルエーテル化合物のε−カプロラクトン
付加物、ビスフェノールA、SまたはFのアルキレンオ
キサイド付加物のグリシジルエーテル、 (アルキル)
フェノールノボラックグリシジルエーテル、ポリアルキ
レンのグリコールポリグリシジルエーテル、エポキシウ
レタン樹脂等がある。また、グリシジルエステル型エポ
キシ樹脂として、フタル酸、アジピン酸、ダイマー酸の
ような二塩基酸ジグリシジルエステル、トリメリット酸
のような三塩基酸トリグリシジルエステルがある。また
、グリシジルアミン型エポキシ樹脂としてはトリグリシ
ジルイソシアネート等がある。また。
線状脂肪族エポキシ樹脂としてはエポキシ化ポリブタジ
ェン、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等があり
、脂環族エポキシとしては3,4−エポキシシクロヘキ
シルメチル3,4エボキシシクロヘキサンカルポキシレ
ート、ビス(3,4エポキシ、シクロヘキシル)等を挙
げることができる。
エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応は、例え
ば攪拌機付4つ目フラスコで70〜130℃、好ましく
は80〜115℃の間で、必要に応じ。
重合禁止剤の存在下で空気を吹き込みながら行われる。
また、触媒としてアミン化合物が使用される。
エポキシ基は残存する場合があるが、すべて(メタ)ア
クリル酸と反応させることが望ましい。
また、硬化性の速いものが要求される時はアクリル酸の
使用が望ましい。
以下、得られた生成物をエポキシアクリレートと称する
エポキシアクリレートの2級の水酸基とラクトン化合物
との反応はエポキシアクリレートがゲル化を起こさない
温度80〜130℃で触媒の存在下で行われる。ラクト
ン化合物とはγ−ブチロラクトン。
δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等のエステル
の官能基−CO−O−を環内に含む化合物であるが、折
曲げ等の可撓性に対してはε−カプロラクトンの使用が
望ましい。また、触媒としてはテトラブチルチタネート
、テトラプロピルチタネート、テトラエチルチタネート
等のチタン化合物、オクチル酸スズ、ジブチルスズオキ
シド、ジブチルスズラウレート等の有機スズ化合物、塩
化第1スズ、臭化第1スズ、ヨウ化第1スズ等のハロゲ
ン化スズが用いられ、その使用量は全仕込み量に対し1
〜1000  p東が好ましい。エポキシアクリレート
とラクトン化合物との反応比は2重量比で5〜95対9
5〜5゜好ましくは30〜95対5〜70がよい。
ラクトン反応物と一価カルボン酸との反応は、80〜1
20℃で不活性溶媒の環流下で1反応触媒としては塩酸
、硫酸、P−トルエン、スルホン酸等の酸触媒を用いて
行われる。
一価カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、バレリアン酸、トリ
メチル酢酸、カプロン酸、n−へブタン酸、カプリル酸
、ペラルゴン酸、メトキシ酢酸、ノニール酸、ヤシ油脂
肪酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノ
ール酸、リルン酸等の脂肪族カルボン酸、安息香酸、ア
ルキル安息香酸、アルキルアミノ安息香酸、フェニル酢
酸、ハロゲン化安息香酸、アニス酸、ベンゾイル安息香
酸、ナフトエ酸等の芳香族カルボン酸、ロジン、水添加
ロジン等がある。さらには多価カルボン酸と、  (1
1iアルコールまたは1個のアルコール性水酸基を残し
たエステル化物と、のエステル化物等がある。
なお、多価カルボン酸、すなわち2個以上のカルボキシ
ル基を有する有機化合物とはシュウ酸、マロン酸、コハ
ク酸、アルキルコハク酸、グルタル酸。
マレイン酸またはそれらの酸無水物、フマル酸、アジピ
ン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸、03K−DASL−12,03K−DASL−2
0,05K−DASB−12,0SK−DASB−20
,03K−DAUL−20,03K−DAUB−20(
O3Kシリーズは岡村製油■長鎮二塩基酸)、アマニ油
脂肪酸や桐油脂肪酸等のダイマー酸などの脂肪族ジカル
ボン酸、O−フタル酸、水添加0−フタル酸、ハイミッ
ク酸、メチルハイミック酸、ジフェン酸、トリメリット
酸、ピロメリット酸、ナフタリン酸、ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸およびそれらの酸無水物、イソフタル酸
テレフタル酸、ヘミメリト酸、トリメシン酸、ブレニド
酸、メロファン酸、ベンゼンペンタカルボン酸、ベンゼ
ンへキサカルボン酸、ホモフタル酸、o。
m、pフェニレン酢酸、O−フェニレン酢酸−β−プロ
ピオン酸等の芳香族多価カルボン酸、ロジンのダイマー
酸等が挙げられる。
一価のアルコールとしては、メチルアルコール。
エチルアルコール、プロピルアルコール、アリルアルコ
ール、ブチルアルコール、アミルアルコール。
ヘキシルアルコール、オクチルアルコール、カプリルア
ルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミ
リスチルアルコール、七チルアルコール。
ステアリルアルコール等の脂肪族系アルコール、ベンジ
ルアルコール、フェノール、アルキルフェノールのアル
キレンオキサイド付加物5等の芳香族アルコール、シク
ロヘキサノール、ロジンアルコール。
水添加ロジンアルコール等が挙げられる。また、1個の
アルコール性水酸基を残したエステル化物とは先に記載
された一価カルボン酸とのエステル化物である。
(B)のラジカル重合性二重結合を有するモノマーとし
てはメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アク
リレート、プロピル(メタ)アクリレートアリル(メタ
)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、アミル
(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、カプリル(メタ)ア
クリレートデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メ
タ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、
セチル(メタ)アクリレートステアリル(メタ)アクリ
レ−ト、ベンジル(メタ)アクリレート、アルキルフェ
ノールのアルキレンオイサイド付加物の(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1官
能モノマーが挙げられる。さらに2官能以上のモノマー
としてエチルアルコールジ(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、トリエチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレング
リコールジ(メタ)アクリレートプロピレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(
メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ
)アクリレートプチレングリコールジ(メタ)アクリレ
ート、ペンチルグリコール(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、−ト ヒドロ
キシピパリルヒドロキシピパレートジ(メタ)アクリレ
ート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、 (
ジ)グリセリンポリ (メタ)アクリレート (ジ)グ
リセリンアルキレンオキサイドポリ (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、トリメチロールプロlO− パンアルキレンオキサイドトリ (メタ)アクリレート
ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート
、ジトリメチロールプロパンアルキレンオキサイドテト
ラ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ 
(メタ)アクリレート、ジトリメチロールエタンテトラ
(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンアルキレ
ンオキサイドトリ (メタ)アクリレート、ジトリメチ
ロールエタンアルキレンオキサイドテトロ(メタ)アク
リレートテトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリ
レート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリ
レ−[・、ビスフェノールAアルキレンオキサイドラ(
メタ)アクリレート、ビスフェノールFアルキレンオキ
サイドグ(メタ)アクリレート、ジヒドロキシヘンゼン
アルキレンオキサイドジ(メタ)アクリレート、トリヒ
ドロキシベンゼンアルキレンオキサイドジ(メタ)アク
リレート、水添加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレ
ート、水添加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート
、水添加ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加体
ジ(メタ)アクリレート、水添加ビスフェノールFアル
キレンオキサイド付加俸ジ(メタ)アクリレート等が挙
げられる。さらにその他にラクトン付加体のモノマーが
挙げられる。すなわち、ポリエチレングリコールボリラ
クトネートジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレング
リコールボリラクトネートジ(メタ)アクリレート、ア
ルキレングリコールポリラクト不一トリ(メタ)アクリ
レート、グリセリンポリラクトネートトリ (メタ)ア
クリレート、ジグリセリンポリラクトネートテトラ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリラクト
ネートトリ (メタ)アクリレート、ジトリメチロール
プロパンテトラ(メタ)アクリレート。
ペンタエリスリトールポリラクトネートテトラ (メタ
)アクリレート ジペンタエリスリトールポリラクトネ
ートへキサアクリレート等の各ポリオールラクトネート
ポリアクリレートである。なお、上記モノマーのラクト
ンはγ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、a−カ
プロラクトン等のエステルの官能基−CO−O−を環内
に含む化合物である。
本発明の被覆組成物の使用において、活性エネルギー線
が紫外線である場合には、光増感剤、すなわちラジカル
重合開始剤(ラジカル重合促進剤も)(C)を添加する
必要があり、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、
ベンゾインエチルエーテル、ヘンジインイソプロビルエ
ーテル、α−アクリルベンゾイン等のベンゾイン系増感
剤、ベンゾフェノン。
p−メチルベンゾフェノン、p−クロロベンゾフェノン
、テトラクロロベンゾフェノン、0−ベンゾイル安息香
酸メチル、アセトフェノン等のアリールケトン系増感剤
、4.4−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、p−ジ
メチルアミノ安息香酸イソアミル。
p−ジメチルアミノアセトフェノン等のジアルキル7ミ
ノ7リールケトン系増感剤、チオキサントン。
キサントンおよびそのハロゲン置換体等の多環カルボニ
ル系増感剤が挙げられ、これらの単独もしくは適宜組み
合せにより用いることもできる。これらの光増感剤は組
成物中に1〜30重量%の範囲で用いることができるが
、好ましくは0〜15重量%の範囲であることが望まし
い。
活性エネルギー線硬化性インキ組成物とするには上記希
釈ワニスに通常は顔料を分散させるが、この方法は特に
限定されることなく、三本ロール、ボールミル等の常法
”の分散方法において行うことができる。また、有機、
無機2体質顔料の他に、必要に応じて可塑剤、界面活性
剤、熱重合禁止剤等を添加することができる。勿論、顔
料を使用していないインキ組成物であってもよい。さら
に本発明の効果を阻害しない範囲で他の樹脂を併用する
ことも可能である。
以下、具体例により本発明を説明する。例中の部は全て
重量部を示す。
製造例1 エピコー)82B (油化シェルエポキシ■製エポキシ
樹脂)71.7部、アクリル酸28.3部、トリエチレ
ンジアミン0.1部、ハイドロキノン0.1部を攪拌機
付4つ目フラスコに仕込み、空気を吹き込みながら10
0℃で反応させ、約15時間後、酸価が1以下になった
時点で、汲み出した。得られたラジカル重合性プレポリ
マーをプレポリマーaとする。
製造例2 DEN4’3B(ダウケミカル−ノボラックエポキシ樹
脂) 895部、アクリル酸362部、トリエチレンジ
アミン1部、ハイドロキノン1部を攪拌機付4つ目フラ
スコに仕込み、空気を吹き込みなから100℃で反応さ
せ、約18時間後、酸価が1以下になった時点で、汲み
出した。得られたラジカル重合性プレポリマーをプレポ
リマーbとする。
製造例3 エピコート828 380部、アクリル酸130部、ト
リエチレンジアミン1部、ハイドロキノン1部を攪拌機
付4つロフラスコに仕込め、空気を吹き込みながら10
0℃で反応させ、約15時間後、酸価が1以下になった
時点でε−カプロラクトン171部、塩化第1スズ0.
003部を仕込み、120’C930時間反応させる。
次にステへライト(理化パーキュレス■製水添加ロジン
)445部、p−トルエンスルホン酸IO部、シクロヘ
キサン50 部全仕込み、約17時間後、酸価が19に
なったので汲み出した。得られたラジカル重合性プレポ
リマーをプレポリマーCとする。
製造例4 エピコート1001  (油化シェルエポキシ■製エポ
キシ樹脂)900部、アクリル酸130部7 トリエチ
レンジアミン1部、ハイドロキノン1部を攪t+機付4
つロフラスコに仕込み、空気を吹き込みながら100℃
で反応させ、約15時間後、酸価が1以下になった時点
でε−カプロラクトン114部、テトラプロピルチタネ
ートo、ooi部を仕込み、120℃、31時間反応さ
せ2次にノニール酸158部、硫酸5部、シクロヘキサ
ン50部を仕込み、約14時間後、酸価が14になった
ので汲み出した。得られたラジカル重合性プレポリマー
をプレポリマーdとする。
製造例5 DEN438 895部、アクリル酸362部。
トリエチレンジアミン2部、ハイドロキノン2部を攪拌
機付49目フラスコに仕込み、空気を吹き込みながら1
00℃で反応させ、約17時間後、酸価が1以下になっ
た時点でε−カプロラクトン342部、オクチル酸スズ
O,OO2部を仕込み、120℃。
300時間反応せる。次にt−ブチル安息香酸480部
、p−トルエンスルホン酸20部、シクロヘキサン10
0部を仕込み、約14時間後、酸価が15になったので
汲み出した。得られたラジカル重合性プレポリマーをプ
レポリマーeとする。
製造例6 アデカサイザー〇−13op(旭電化@@pエポキシ化
大豆油)696部、アクリル酸194部、トリエチレン
ジアミン1.5部、ハイドロキノン1.5部を攪拌機付
4つ目フラスコに仕込み、空気を吹き込みながら100
℃で反応させ、約14時間後、酸価が1以下になった時
点でε−カプロラクトン342部、ジブチルスズラウレ
ー)0.001部を仕込み、120℃、29時間反応さ
せる。次に。−ベンゾイル安息香酸305部、硫酸7.
5部、シクロヘキサン75部を仕込み、約12時間後、
酸価が15.1になったので汲み出した。得られたラジ
カル重合性プレポリマーをプレポリマーfとする。
製造例7 ビス(3,4エポキシシクロヘキシル)アジペート42
01.アクリル酸130部、トリエチレンジアミン0.
8部、ハイドロキノン0.8部を還流攪拌機付4つロフ
ラスコに仕込み、空気を吹き込みながら100℃で反応
させ、約10時間後、酸価が1以下になった時点でγ−
ブチロラクトン86部、 Jl、化第1スズ0.002
部を仕込み、120”C,33時間反応させる。次にト
リシクロデカンモノカルボン酸1〜17− 63faH,p)ルエンスルホン酸8部、シクロヘキサ
ン40部を仕込み、約10時間後、酸価が15.1にな
ったので汲み出した。得られたラジカル重合性プレポリ
マーをプレポリマーgとする。
次に製造例でできたプレポリマーと、モノマー、等とを
用い、活性エネルギー線硬化性被覆組成物を作製した。
以下1表−1に記す。
(以下余白) 表−1 (注−1)モノマー ABPE−4:ビスフェノールA4モルエチレンオーキ
サイド付加体ジアクリレート TMPTA : I−リメチロールプロパントリアクリ
レート TMPEOA + l−ジメチロールプロパン3モルエ
チレンオキサイド付加体トリアクリレ ート 光増感剤:4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェ
ノン/ベンゾフェノン−215 顔 料:ファイネスレッドF2BWj東洋インキ製造■
製紅頗料 実施例1 表−1に示す被覆組成物(印刷インキ)、すなわち、比
較例サンプル1,2.実施例サンプル4〜8をWORD
ハイデルベルグで印刷し、印刷時の非画線部への汚れ、
水中(注−1)を測定した(表−2)。
(以下余白) 表−2 (注−1)水中:印刷機に湿し水の量をコントロールす
る装置を設けて測定した。数字は湿し水の量を表す目盛
りで特に単位はない。
表中下限の数字は水の量を少なくしていった時の汚れの
発生した水の量を表す。また、上限の数字は水の量を多
くしていった場合にインキが乳化して転移不良になった
水の量を表す。
(以下余白) 21一 実施例2 次に表−1に示す活性エネルギー線硬化性被覆剤を、T
FS板に、それぞれアルキッド樹脂、エポキシフェノー
ル樹脂、アクリル樹脂の塗料を塗装した各種塗装板にサ
ンプル1〜2,4〜8についてはR■テスターで30m
g/ 100c+Jの塗布量で印刷し。
サンプル3,9については各塗装板にバーコーターで7
0 mg/ 100−の塗布量で塗装した。表−3のサ
ンプル1〜2.4〜8については80W/c+nの強度
を有する高圧水銀灯2灯の下10cn+のところをコン
ベアーにのせ、照射し、硬化させた。
またサンプル3.9についてはカーテンビーム型電子線
照射装置を用い、10Mradの照射を行い、硬化させ
た。以下、得られた各塗膜の密着性、折曲げ性について
の結果を表−3に示す。
(以下余白) 密着性の数値はセロファンテープ剥離テストでの塗膜の
残存率を示す。
(注−3) 折曲げ性とはTFS板(スズメッキされていない鋼板)
をエポキシフェノール樹脂で塗装した板上に各サンプル
を印刷又は塗装後効果させ、その後エポキシエステル−
メラミンタイプのトップコートをした。さらにそのパネ
ルを少し折曲げた後、直方体の鉄(49g/c+J)を
50cmの距離で落下させ塗膜のクラックの度合いを見
たもの。従って表中の注−3の数字はクラックの生じる
程度を示す。
0:全く認められない。
1:25倍ルーペでクランク少し認められる。
2:10倍ルーペでクランク少し認められる。
3:10倍ルーペでクランクあり(肉眼で少しクラック
認められる。) 4:肉眼でクラック認められる。
5:皮膜がはがれて(る。
「発明の効果」 本発明の活性エネルギー線硬化性被覆組成物は従来知ら
れている被覆剤に比べ、実施例!、実施例2に示されて
いるように印刷効果がよく、さらに密着性、折曲げ性等
に優れ、活性エネルギー線硬化性被覆組成物の適用範囲
を広めることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(A)エポキシ化合物とアクリル酸およびもしくは
    メタクリル酸とを反応させた2級水酸基含有の生成物に
    ラクトン化合物を反応させ、生じた1級水酸基に一価カ
    ルボン酸を反応させてなるプレポリマー、 (B)ラジカル重合性二重結合を有するモノマー、(C
    )必要に応じてラジカル重合開始剤、 を含むことを特徴とする活性エネルギー線硬化性被覆組
    成物。
JP60205428A 1985-09-19 1985-09-19 活性エネルギー線硬化性印刷インキ組成物 Granted JPS6268862A (ja)

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JP (1) JPS6268862A (ja)

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JPH0347185A (ja) * 1989-07-13 1991-02-28 Ajinomoto Co Inc スピロエポキシジアクリレート化合物
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JPH0548791B2 (ja) 1993-07-22

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