JPWO2019151123A1 - モノマー混合物、及びそれを含む硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の他の目的は、前記モノマー混合物と硬化触媒を含む硬化性組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、紫外線硬化型インクジェット用インク、コーティング剤、又は接着剤として有用な硬化性組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、紙やプラスチックはもちろん、金属やガラスに対しても優れた密着性を有する硬化物を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記硬化性組成物の硬化物若しくは成形物を提供することにある。
本発明の他の目的は、基材上に前記硬化性組成物の硬化物を備えた構造物を提供することにある。
で表される化合物(C)を含有し、前記化合物(A)と化合物(B)と化合物(C)の合計含有量がモノマー混合物全量の50重量%以上であり、且つ前記化合物(A)の含有量[A]と化合物(B)の含有量[B]が下記式(1)を満たす、モノマー混合物を提供する。
A/(A+B)≧0.3 (1)
本発明のモノマー混合物は、2種以上のカチオン重合性モノマーからなるモノマー混合物であって、前記カチオン重合性モノマーとして、ビニルエーテル基と水酸基とを有する化合物(A)と、オキセタニル基と水酸基とを有する化合物(B)と、式(c)で表される化合物(C)を含有する。
化合物(A)は、ビニルエーテル基と水酸基とをそれぞれ少なくとも1個有する化合物であり、カチオン重合性モノマーである。化合物(A)を含む硬化性組成物を硬化して得られる硬化物は、化合物(A)のビニルエーテル基と水酸基とが重合して高度な架橋構造体を形成するため高硬度と強靱性とを有する。
HO−Ra−CH=CH2 (a-1)
(式中、Raは2価の炭化水素基、2価の複素環式基、又はこれらが単結合若しくは連結基を介して結合した2価の基を示す)
化合物(B)はオキセタニル基と水酸基とをそれぞれ少なくとも1個有する化合物であり、カチオン重合性モノマーである。尚、化合物(B)にはビニルエーテル基を含有する化合物は含まれない。化合物(B)を含む硬化性組成物は硬化性に優れ、当該硬化性組成物を硬化して得られる硬化物は、金属やガラスに対して優れた密着性を有する。
HO−Rb−Y (b-1)
(式中、Rbは2価の炭化水素基、2価の複素環式基、又はこれらが単結合若しくは連結基を介して結合した2価の基を示し、Yはオキセタニル基を示す)
化合物(C)は下記式(c)で表される化合物であり、カチオン重合性モノマーである。尚、化合物(C)にはビニルエーテル基やオキセタニル基を含有する化合物は含まれない。化合物(C)を含む硬化性組成物は速硬化性を有し、当該硬化性組成物を硬化して得られる硬化物は、高硬度を有する。
化合物(D)は、脂環骨格又は非芳香族性複素環骨格に2個以上のビニルエーテル基が結合した化合物(D)であり、カチオン重合性モノマーである。尚、化合物(D)には水酸基を含有する化合物や、エポキシ基を含有する化合物は含まれない。化合物(D)を含む硬化性組成物は速硬化性を有し、当該硬化性組成物を硬化して得られる硬化物は、高硬度を有する。
Rd−(O−CH=CH2)s (d)
(式中、Rdはs価の脂環式炭化水素基、s価の非芳香族性複素環式基、又はこれらが単結合若しくは連結基を介して結合したs価の基を示し、sは2以上の整数を示す)
化合物(E)は、オキセタニル基を2個以上有する化合物である。尚、化合物(E)には水酸基を含有する化合物や、エポキシ基を含有する化合物、ビニルエーテル基を含有する化合物は含まれない。化合物(E)を含む硬化性組成物は硬化性に優れ、当該硬化性組成物を硬化して得られる硬化物は、金属やガラスに対して優れた密着性を有する。
Re−(Y)t (e)
(式中、Reはt価の有機基を示し、Yはオキセタニル基を示す。tは2以上の整数を示す)
本発明のモノマー混合物は、上記化合物(A)〜(E)以外にも他のカチオン重合性モノマーを1種又は2種以上含有していてもよい。
(1)脂環式エポキシ基を3個以上有する化合物
(2)脂環式エポキシ基とグリシジルエーテル基を有する化合物
(3)グリシジルエーテル基を2個以上有する化合物
(4)エチレンオキシド基を2個以上有する化合物
(5)脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基に2個以上のビニルエーテル基が結合した化合物
本発明のモノマー混合物は、2種以上のカチオン重合性モノマーからなるモノマー混合物であって、前記カチオン重合性モノマーとして、化合物(A)、化合物(B)、及び化合物(C)を少なくとも含有する。
A/(A+B)≧0.3 (1)
すなわち、化合物(A)と化合物(B)の合計含有量[A+B]における、化合物(A)の含有量[A]の占める割合は0.3以上である。
本発明の硬化性組成物は、上記モノマー混合物と硬化触媒を含有する。
顔料としては、一般に顔料として知られている色材であって、硬化性組成物中に分散可能なものであれば、特に制限なく使用することができる。顔料の平均粒子径は、例えば300nm以下であることが吐出性、インク飛翔性、及び印字再現性に優れる点で好ましい。
前記染料としては、例えば、ニトロアニリン系、フェニルモノアゾ系、ピリドンアゾ系、キノフタロン系、スチリル系、アントラキノン系、ナフタルイミドアゾ系、ベンゾチアゾリルアゾ系、フェニルジスアゾ系、チアゾリルアゾ系染料等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の硬化物は、カチオン重合性モノマーを含む硬化性組成物の硬化物である。本発明の硬化物は基材に対する密着性に優れ、紙やプラスチック基材に対して優れた密着性を示すのはもちろん、密着性向上のための表面加工処理(例えば、プライマー処理等)が施されていない金属やガラス基材に対しても優れた密着性を示す。
本発明の成形物は、上記硬化性組成物の硬化物から成る。本発明の成形物は、上記硬化性組成物を、インクジェット方式で吐出し、その後、吐出された硬化性組成物を硬化させる工程を経て、製造することができる。
本発明の構造物は、基材表面に上記硬化性組成物の硬化物を備えた構成を有する。当該構造物は、例えば、上記硬化性組成物を、基材表面にインクジェット方式で吐出し、その後、吐出された硬化性組成物を硬化させる工程を経て、製造することができる。
表1(単位は重量部)に記載の処方通りに各成分を混合して、インクを得た。得られたインクの25℃、せん断速度100(1/s)における粘度を、E型粘度計(商品名「VISCOMETER TV-25」、東機産業(株)製)を用いて測定したところ、12mPa・sであった。
下記表(単位は重量部)に記載の通りに処方を変更した以外は実施例1と同様にしてインクを得た。
実施例及び比較例で得られたインクをガラス板(商品名「S9112」、松浪硝子工業(株)製)又はアルミニウム板(商品名「A1050P」、アズワン(株)製)上にバーコーター(♯4)を用いて塗布し(塗膜厚み:5μm)、24〜25℃、空気雰囲気、湿度50〜80%条件下で、光源としてLED照射器(商品名「UV-LED PROCESSOR LSS-05」、CCR社製)を使用して365nmの光(照度:1.5W/cm2)を照射[1回の照射量(露光量)を1J/cm2とし、タック性がなくなるまで繰り返し照射]し、照射回数により硬化性を評価した。
実施例及び比較例で得られたインクをガラス板(商品名「S9112」、松浪硝子工業(株)製)又はアルミニウム板(商品名「A1050P」、アズワン(株)製)上にバーコーター(♯4)を用いて塗布し(塗膜厚み:5μm)、24〜25℃、空気雰囲気、湿度50%RH又は70%RH条件下で、光照射(光源としてLED照射器(商品名「UV-LED PROCESSOR LSS-05」、CCR社製)を使用して365nmの光をタック性がなくなるまで照射)を施して硬化物/基材積層体(1)を得た。
また、同様の方法で得られた硬化物/基材積層体(1)にポストベーク(オーブンを使用して、120℃の温度で10分間加熱処理)を施して硬化物/基材積層体(2)を得た。
JIS K 5600−5−6の「クロスカット法」に準拠した方法で、得られた硬化物/基材積層体(1)、(2)の密着性を評価した。
具体的には、カッターナイフを使用して、硬化物/基材積層体を硬化物面側から縦横方向に切断して基材に達するような6個のクロスカット(切断片)を形成した。
そして、粘着テープ(商品名「ニチバンテープ1号」、ニチバン(株)製)をクロスカット上に貼り付けて引き剥がし、下記基準に従って6段階に分類して密着性を評価した。
<6段階分類>
0:カットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にもはがれがない。
1:カットの交差点における塗膜の小さなはがれあり。クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に5%を上回ることはない。
2:塗膜がカットの縁に沿って、及び/又は交差点においてはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に5%を超えるが15%を上回ることはない。
3:塗膜がカットの縁に沿って、部分的又は全面的に大はがれを生じており、及び/又は、格子の目のいろいろな部分が、部分的又は全面的にはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に15%を超えるが35%を上回ることはない。
4:塗膜がカットの縁に沿って、部分的又は全面的に大はがれを生じており、及び/又は数か所の格子の目が部分的又は全面的にはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に35%を上回ることはない。
5:分類4でも分類できないはがれ程度のいずれか。
<モノマー>
ISBDVE:イソソルビドジビニルエーテル、商品名「ISB−DVE」、(株)ダイセル製
CHDMDVE:シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル
TEGDVE:トリエチレングリコールジビニルエーテル
HEVE:エチレングリコールモノビニルエーテル
2021P: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、商品名「セロキサイド2021P」、(株)ダイセル製
OXT101:3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、商品名「アロンオキセタン OXT−101」、東亞合成(株)製
OXT221:ビス[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル、商品名「アロンオキセタン OXT−221」、東亞合成(株)製
<硬化触媒>
CPI110P:ジフェニル[4−(フェニルチオ)フェニル]スルホニウム ヘキサフルオロホスファートおよびチオジ−p−フェニレンビス(ジフェニルスルホニウム) ビス(ヘキサフルオロホスファート)の混合物(99.5/0.5)、商品名「CPI−110P」、サンアプロ(株)製
Irg184:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、商品名「イルガキュア−184」、BASF社製
<増感剤>
UVS581:9,10−ジ(カプリロイルオキシ)アントラセン、商品名「アントラキュアー UVS−581」、川崎化成工業(株)製
UVS1331:9,10−ジブトキシアントラセン、商品名「アントラキュアー UVS−1331」、川崎化成工業(株)製
<色材>
Pigment Blue 15:4:銅フタロシアニン
Pigment Red 122:3,10−ジメチルキナクリドン
Pigment Yellow 155:2,2’−(1,4−フェニレン−ビス[イミノ(1−アセチル−2−オキソエタン−2,1−ジイル)アゾ])ビス(テレフタル酸ジメチル)
Pigment Black 7:カーボンブラック
Pigment White 6:二酸化チタン
<分散剤>
商品名「アジスパー」、高分子系顔料分散剤、味の素ファインテクノ(株)製
[1] 2種以上のカチオン重合性モノマーからなるモノマー混合物であって、前記カチオン重合性モノマーとして、ビニルエーテル基と水酸基とを有する化合物(A)と、オキセタニル基と水酸基とを有する化合物(B)と、式(c)で表される化合物(C)を含有し、前記化合物(A)と化合物(B)と化合物(C)の合計含有量がモノマー混合物全量の50重量%以上であり、且つ前記化合物(A)の含有量[A]と化合物(B)の含有量[B]が下記式(1)を満たす、モノマー混合物。
A/(A+B)≧0.3 (1)
[2] 化合物(A)の含有量[A]が、モノマー混合物全量(又はモノマー混合物に含まれるカチオン重合性モノマー全量)の10〜45重量%である、[1]に記載のモノマー混合物。
[3] 化合物(a-1-1)の含有量が、モノマー混合物全量(又はモノマー混合物に含まれるカチオン重合性モノマー全量)の10〜45重量%である、[1]に記載のモノマー混合物。
[4] 化合物(B)が式(b-1-1)で表される化合物である、[1]〜[3]の何れか1つに記載のモノマー混合物。
[5] 化合物(B)の含有量[B]が、モノマー混合物全量(又はモノマー混合物に含まれるカチオン重合性モノマー全量)の1〜15重量%である、[1]〜[4]の何れか1つに記載のモノマー混合物。
[6] 式(b-1-1)で表される化合物の含有量[B]が、モノマー混合物全量(又はモノマー混合物に含まれるカチオン重合性モノマー全量)の1〜15重量%である、[1]〜[4]の何れか1つに記載のモノマー混合物。
[7] 化合物(C)の含有量が、モノマー混合物全量(又はモノマー混合物に含まれるカチオン重合性モノマー全量)の15〜45重量%である、[1]〜[6]の何れか1つに記載のモノマー混合物。
[8] 化合物(C)が、式(c)で表され、式中のXがエステル結合を含む基である化合物である、[1]〜[7]の何れか1つに記載のモノマー混合物。
[9] カチオン重合性モノマーとして、更に、脂環骨格又は非芳香族性複素環骨格に2個以上のビニルエーテル基が結合した化合物(D)(水酸基を有する化合物は除く)を、モノマー混合物全量の1〜10重量%含有する、[1]〜[8]の何れか1つに記載のモノマー混合物。
[10] カチオン重合性モノマーとして、式(d-1)で表される化合物及び/又は式(d-2)で表される化合物を、モノマー混合物全量の1〜10重量%含有する、[1]〜[8]の何れか1つに記載のモノマー混合物。
[11] カチオン重合性モノマーとして、更に、オキセタニル基を2個以上有する化合物(E)(水酸基を有する化合物は除く)を、モノマー混合物全量の15〜40重量%含有する、[1]〜[10]の何れか1つに記載のモノマー混合物。
[12] [1]〜[11]の何れか1つに記載のモノマー混合物と硬化触媒とを含有する硬化性組成物。
[13] 増感剤、又は増感剤と増感助剤とを含有する[12]に記載の硬化性組成物。
[14] 色材を含有する、[12]又は[13]に記載の硬化性組成物。
[15] 分散剤を含有する、[12]〜[14]の何れか1つに記載の硬化性組成物。
[16] 紫外線硬化型インクジェット用インクである、[12]〜[15]の何れか1つに記載の硬化性組成物。
[17] コーティング剤である、[12]〜[15]の何れか1つに記載の硬化性組成物。
[18] 接着剤である、[12]〜[15]の何れか1つに記載の硬化性組成物。
[19] [12]〜[18]の何れか1つに記載の硬化性組成物の硬化物。
[20] カチオン重合性モノマーを含む硬化性組成物の硬化物であって、紙基材、プラスチック基材、金属基材、及びガラス基材に対する密着性が、JIS K 5600−5−6に準拠したクロスカット法による6段階分類試験において分類0〜2である硬化物。
[21] カチオン重合性モノマーを含む硬化性組成物が、[12]〜[15]の何れか1つに記載の硬化性組成物である、[20]に記載の硬化物。
[22] [19]〜[21]の何れか1つに記載の硬化物から成る成形物。
[23] [16]に記載の硬化性組成物を、インクジェット方式で吐出し、その後、吐出された硬化性組成物を硬化させる工程を経て、前記硬化性組成物の硬化物から成る成形物を得る、成形物の製造方法。
[24] 基材表面に[19]〜[21]の何れか1つに記載の硬化物を備えた構造物。
本発明のモノマー混合物に硬化触媒を配合して得られる硬化性組成物を、紫外線硬化型インクジェット用インクとして使用すれば、低粘度で吐出性に優れ、高湿度下でも、金属やガラスの表面に直接塗布し、その後硬化させることにより、非常に高精度で、密着性に優れるインク被膜を形成することができる。
Claims (15)
- カチオン重合性モノマーとして、更に、脂環骨格又は非芳香族性複素環骨格に2個以上のビニルエーテル基が結合した化合物(D)(水酸基を有する化合物は除く)を、モノマー混合物全量の1〜10重量%含有する、請求項1に記載のモノマー混合物。
- カチオン重合性モノマーとして、更に、オキセタニル基を2個以上有する化合物(E)(水酸基を有する化合物は除く)を、モノマー混合物全量の15〜40重量%含有する、請求項1又は2に記載のモノマー混合物。
- 請求項1〜3の何れか1項に記載のモノマー混合物と硬化触媒とを含有する硬化性組成物。
- 増感剤、又は増感剤と増感助剤とを含有する請求項4に記載の硬化性組成物。
- 色材を含有する、請求項4又は5に記載の硬化性組成物。
- 分散剤を含有する、請求項4〜6の何れか1項に記載の硬化性組成物。
- 紫外線硬化型インクジェット用インクである、請求項4〜7の何れか1項に記載の硬化性組成物。
- コーティング剤である、請求項4〜7の何れか1項に記載の硬化性組成物。
- 接着剤である、請求項4又は5に記載の硬化性組成物。
- 請求項4〜10の何れか1項に記載の硬化性組成物の硬化物。
- カチオン重合性モノマーを含む硬化性組成物の硬化物であって、紙基材、プラスチック基材、金属基材、及びガラス基材に対する密着性が、JIS K 5600−5−6に準拠したクロスカット法による6段階分類試験において分類0〜2である硬化物。
- 請求項11又は12に記載の硬化物から成る成形物。
- 請求項8に記載の硬化性組成物を、インクジェット方式で吐出し、その後、吐出された硬化性組成物を硬化させる工程を経て、前記硬化性組成物の硬化物から成る成形物を得る、成形物の製造方法。
- 基材表面に請求項11又は12に記載の硬化物を備えた構造物。
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