明 細 書 硬化性液状樹脂組成物 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液状樹脂組成物に閲する。 また、 本発明は 放射線硬化型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、 アクリル系液状樹脂、 および(メタ) アクリル系単量体か ら成る液状樹脂組成物に閲する。 背景技術
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閧心の高まり 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。 解決方法の一つとして、 樹脂の水溶液や粉体、 ホッ卜メル卜材料の使用が挙 げられる。 しかし、 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仰えられるが、 そうした 設備を持たない小規模工場では、 有機溶剤を含む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を配合して組成 物の粘度を制御していた。 しかし低分子量成分の配合は、 臭気等の問題を生じる ため、 作業環境上好ましくなかった。 また、 硬化時の休積収縮が大きく、 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一成分を用いたり、 高分子量成分を添加するなどの工夫はな されていた。 しかし、 特に後者の場合には固休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 题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。
無溶剤樹脂組成物に関する技術が、 特開昭 5 7— 1 7 1号公報に開示されてい る。 この技術は、 アクリルモノマーを使用した液状樹脂を使用する力 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、 ォ 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. I 演要旨集、 4 ページ、 1993^ ) 、 低粘性を保った上での分了景增加が望ま れる。
また、 各種放射線をトリガ一とする樹脂の硬化反応において、 ラジカル系架橋 反応とカチォン系架橋反応など良く知られている。 ラジカル系架橋反応による組 成物はは硬化収縮が激しい。 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、 硬化収縮に閲してある程度改良される。 しかし、 特に粘度が低く て-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 化時の休積変化が生じていた。 特開平 2— 2 8 9 6 1 1号公報は脂環式エポキシ 基を有するァクリル樹脂の発明を開示している。 この発明により硬化時の体積変 化に閲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、 ァク 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、
力チ才ン重合開始剂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の開始剂を 添加する必要がある。 こうした開始剤や增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。 電子線ゃァ線の様な高エネ ルギ一の放射線をトリガ一とする場合、 ラジカル硬化系の場合には触媒が不要で ある。 しかし、 脂環式エホ'キシ基のカチオン反応においては開始剂、 特に有害な アンチモン系が必須であることが J .V .Cri vd lo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つた。
木¾明者らは上記問題を解決するために様々な樹脂系の楕造と粘度との相閲性 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內にあり、 なおかつ従来からある放射線を卜リガー 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剂の放射線硬 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 I 式ェポキシ基を導入することにより、 低分子量の脂環式ェポキシ化合物や溶 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含む放射線硬化性の液状 樹脂組成物を得ることができた。
木発明は、 高分子置で液状のボリマーを使用した溶刑を含まない無溶剤の硬化 性液状樹脂組成物の提供を目的とする。 上記硬化性液状樹脂組成物の提供により 、 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 の改善に寄与せしめることができる。 さらに本発明は、 従来から用いられている ロール'コ一タ一、 ナイフコ一ターなどの塗工方法、 オフセッ卜印刷、 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る硬化性液状樹脂組成 物の提 ί共を目的とする。 本発明はさらに、 やはり従来からある紫外線、 赤外線、 電子線、 ァ線照射等の放射線、 特に、 電子線、 ァ線照射等の場合には触媒や開始 刑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の提供を本 発明は目的とする。
究明の開示
木発明は下記(メタ) アクリル系液状樹脂(A) 100重量部と分子中に不飽 和二重結合を有する数平均分子量 1000以下の (メタ) アクリル系単量休(B ) ] 1000重量部とからなる硬化性液状樹脂組成物を提供する。
上記(メタ) アクリル系液状樹脂(A)は、 式( 1 )
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。 ) で示されるアルキル(メタ) ァクリレー卜系モノマー ( a— 1一 1 ) および/または式( 2〉
CH2 =C (R1 ) COO (Cn H2nO) n R3 ( 2 )
(式中、 R1 は水素原子または CH3 R3 は炭素数 1 5のアルキル基または フエニル基、 nは 1 3の整数、 mは 3 25の整数をそれぞれ表す。 ) で示さ れるアルキレングリコール(メタ) ァクリレート系モノマー ( a— 1— 2 ) 10 1 ϋ 0重量、 およびその他の重合性ビニルモノマー ( a— 2〉 0 90重量% とからなり、 全モノマーの分子量の平均が 100 1500である単置休を重合 してなる数平均分子量が 10, 000 200 , 000であって、 粘度が 1 1 0, 000ボイズ( 5CTC)である液状樹脂およびその変性物である。
更に本発明は、 重合性ビニルモノマー ( a— 2) として放射線に不活性な官能 基を有するビニルモノマー ( a— 2_ 1 ) を (メタ) アクリル系液状樹脂(Λ) 中に 1 50重量%配合する上記の硬化性液状樹脂組成物を提供する。
更に本発明は、 ビニルモノマー ( a— 2—1 )が、 アルキル基が炭素数 3以下 であるアルキル(メタ) ァクリレート、 式( 3 )
CH2 =C (R1 ) COO (Cn H2nO) » R3 ( 3 )
(式中、 R' は水素原子または CH3 R3 は炭素数 1 5のアルキル基または フエニル基、 nは 1 4の整数、 mは 2以下の整数をそれぞれ表す。 ) で示され るアルキレングリコール(メタ) ァクリレート系モノマー、 スチレンおよびビニ ルトルエンからなる群から選ばれる少なくとも 1種である上記の硬化性液状樹脂 組成物を提供する。
更に本発明は、 ビニルモノマー ( a— 2— 1〉が、 カルボキシル基含有ビニル モノマー、 水酸基含有ビニルモノマーおよびアミド基含有ビニルモノマーからな る群から選ばれる少なくとも 1種である上記の硬化性液状樹脂組成物を提供する 更に本発明は、 ビニルモノマー ( a— 2— 1 )が、 パーフルォロアルキル基含 有ビニルモノマーである上記の硬化性液状樹脂組成物を提供する。
更に本発明は、 重合性ビニルモノマー ( a— 2 ) として、 ラジカル重合に不活 性で放射線に活性な官能基を有する官能性ビュルモノマー ( a— 2— 2 ) を (メ タ) アクリル系 (A)液状樹脂中に 1 60重 i%構成成分として含有される上 記の硬化性液状樹脂組成物を提供する。
更に本発明は、 官能性ビニルモノマー ( a— 2— 2) が、 脂環式エポキシ基を 冇するビニルモノマーである上記の硬化性液状樹脂組成物を提供する。
更に本発明は、 官能性ビニルモノマー ( a— 2— 2 ) が、 シロキサン結合を有 するシロキサン系ビニルモノマーである上記の硬化性液状樹脂組成物を提供する 更に本発明は、 重合性ビニルモノマー ( a - 2 ) が、 官能性ビニルモノマ一 ( a -2-2 ) にビニルモノマー ( a— 2— 1 ) を更に配合され、 ビュルモノマ一 ( a - 2 - 1 ) が(メタ) アクリル系液状樹脂(A) 中に ϋ 79重量%楕成成 分として含有された上記の硬化性液状樹脂組成物を提 ί共する。
更に本発明は、 液状樹脂変性物が、 活性水素を有する (メタ) アクリル系液状 樹脂 (Α) に不飽和二重結合を有するイソシアン酸エステル化合物(C) を反応 せしめたものである上記の硬化性液状樹脂組成物を提供する。
更に本発明は、 (メタ) ァクリル系単量休( Β ) の粘度が 0. 01 1◦ 0ポ ィズ( 5 crc)である上記の硬化性液状樹脂組成物を提供する。
更に本発明は、 上記式( 1 ) および Zまたは ( 2 ) において R' が水素原子で ある上記の硬化性液状樹脂組成物を提供する。
更に本発明は、 上記式( 1 ) で示されるアルキル(メタ) ァクリレート系モノ マ一 ( a - 1一 1 ) の平均分子量が 150以上である上記の硬化性液状樹脂組成
物を提 する。
更に本発明は、 上記式( 2 ) で示されるポリアルキレングリコール (メタ) ァ クリレート系モノマー ( a— 1— 2〉 の平均分子置が 2 2 0以上である上記の硬 化性液状樹脂組成物を提供する。
更に本発明は、 組成物の粘度が 0 . 0 1〜 1 0 0 0ボイズ( 5 crc ) である上 記のの硬化性液状樹脂組成物を提供する。
更に本発明は、 放射線硬化型である上記の硬化性液状樹脂組成物を提 (共する。 更に本発明は、 上記の液状樹脂組成物を用いて成る硬化性印刷ィンキに閲する 更に本発明は、 上記の液状樹脂組成物を用いて成る塗料に関する。 m\を実施するための最良の形態
木 ¾明において、 式 ( 1 ) で示されるアルキル (メタ) ァクリレート系モノマ 一 ( a— 1 一 1 ) は、 (メタ) アクリル系樹脂を液状とするために使; T1される。 式( 1 ) で示されるアルキル (メタ) ァクリレー I、系モノマーとして、 例えば
、 ブチル(メタ) ァクリレー卜、 ペンチル(メタ) ァクリレー卜、 ヘアチル(メ タ) ァクリレート、 へキシル(メタ) ァクリレー卜、 才クチル (メタ) ァクリレ 一卜、 2—ェチルへキシル(メタ) ァクリレート、 ノニル (メタ) ァクリレー卜 、 デシル(メタ) ァクリレート、 ゥンデシル (メタ) ァクリレー卜、 ドデシル( メタ) ァクリレート、 トリデシル(メタ) ァクリレー卜、 テトラデシル (メタ) ァクリレー卜、 ペンタデシル(メタ) ァクリレー卜、 へキサデシル(メタ) ァク リレー卜、 ヘプタデシル(メタ) ァクリレート、 才クタデシル(メタ) ァクリレ 一卜、 ノナデシル(メタ) ァクリレート、 ィコシル(メタ) ァクリレー卜、 ヘン ィコシル(メタ) ァクリレー卜、 ドコシル(メタ) ァクリレート等のアルキル基 の炭素数が 4〜2 2であるアルキル(メタ) ァクリレー卜が例示される。 好まし くは炭素数 8〜2 0、 さらに好ましくは炭素数 1 0〜1 8のアルキル基を有する ァクリレートまたは対応するメタクリレートが好まし 、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 2 3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、 本発明において使用されるアルキル(メタ) ァクリレー卜系モノマーの 分子量の平均は 1 5 0以上好ましくは 1 6 0〜 3 5 0の範囲である。 この範囲外 では好ましい粘度範囲の液状樹脂が得られにくい。
本発明において、 アルキレングリコール(メタ) ァクリレー卜系モノマー ( a 一 ]一 2 )は、 (メタ) アクリル系樹脂を液状とすることや、 液状樹脂の極性を 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。
式( 2 ) で示されるアルキレングリコール(メタ) ァクリレートとして、 例え ば、 メトキシトリエチレンダリコール(メタ) ァクリレー卜、 メトキシテトラエ チレングリコール (メタ) ァクリレー卜、 エトキシテトラエチレングリコール( メタ) ァクリレート、 プロポキシテトラエチレングリコール (メタ) ァクリレ一 ト、 n—ブトキシテトラエチレングリコール(メタ) ァクリレー卜、 n—ペンタ キシテトラエチレングリコール(メタ) ァクリレー卜、 卜リアロビレングリコー ル (メタ) ァクリレート、 テトラプロピレングリコール(メタ) ァクリレート、 メトキシ卜リプロピレングリコール (メタ) ァクリレ一卜、 メトキシテトラプロ ピレンダリコール (メタ) ァクリレート、 エトキシテトラァロピレングリコール
(メタ) ァクリレート、 ァロポキシテトラプロピレングリコール(メタ) ァクリ レート、 ri一ブトキシテトラプロピレングリコール (メタ) ァクリレート、 n— ペンタキシテトラプロピレングリコール(メタ) ァクリレー卜、 ボリテトラメチ レングリコール(メタ〉 アタリレート、 メトキシポリテ卜ラメチレングリコール
(メタ) ァクリレート、 メトキシポリエチレングリコール(メタ) ァクリレー卜 、 エトキシポリエチレングリコール(メタ) ァクリレートまたは、 フエノキシト リエチレングリコール (メタ) ァクリレー卜、 フヱノキシテトラエチレングリコ —ル(メタ) ァクリレート、 フエノキシへキサエチレングリコール(メタ) ァク リレート、 フエノキシポリエチレングリコール(メタ) ァクリレート、 フヱノキ シテトラプロピレングリコール(メタ) ァクリレートなどが例示される。 中でも mが 3〜2 5、 好ましくは 4〜2 2の繰り返し単位であるポリオキシアルキレン
鎖を有するァクリレートまたは対応するメタァクリレ一卜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る。 また電子線または r線照射によ り硬化させる場合、 ホ'リオキシアルキレン側鎖の架橋反応が硬化的に進行するた め好ましい。 繰り返し単位 mが 2以下の場合、 液状の樹脂が得られにくく、 また mが 2 6以上になると重合度が上がりにくい上、 5 CTC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) ァクリレート系モノ マーの平均分子量は、 2 2 0以上、 好ましくは、 2 5 0〜7 0 0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にくい。
斯るアルキル (メタ) アクリル系モノマー ( a— 1— 1 ) または; Kリアルキレ ングリコール (メタ) ァクリレート系モノマ一 ( a一 1 一 2 ) は、 液状樹脂(A
) の楕成成分であるモノマー成分中に 1 0〜1 0 0重量%、 好ましくは 2 0〜9 8重量%、 更に好ましくは 4 0〜9 5重量%、 更に好ましくは 4 0〜9 0重 i% 含まれる。 上記範囲の下限より少なくなると、 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) ァクリレート系モノマー ( a— 1一 1 ) および( a— 1 一 2 ) はそれぞれ舉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) ァクリレート系モノマー ( a— 1一 1 ) および( a— 1— 2 )の比率は、 重量比で 1 : 9 9〜9 5 : 5、 更に好ましくは 5 : 9 5 - 9 0 : 5である。
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重合性ビニルモノマー ( a— 2 ) として放射線に不活性な官 能基を有するビニルモノマー ( a— 2— 1 )ゃラジカル重合に不活性で放射線に 活性な官能基を有する官能性ビニルモノマ一 ( a— 2— 2 ) を使用できる。 ビニルモノマー ( a— 2— 1 ) としては、 アルキルの炭素数が 3以下であるァ ルキル (メタ) ァクリレート、 上記式 ( 3 )で示されるアルキレンダリコール系 モノマー、 スチレン、 ビニルベンゼン、 カルボキシル基含有ビニルモノマ一、 水 酸基含有ビニルモノマー、 アミド基含有ビニルモノマー、 パ一フルォロアルキル
基含有ビニルモノマーを挙げることができる。 中でもカルボキシル基、 水酸基、 アミド基を含有するビニルモノマーは基材接着性付与効果に優れるため好ましい 。 パーフルォロアルキル基を含有するビニルモノマーは硬化塗膜の捥水性、 耐薬 品性を向上させることから好ましい。
上記モノマーを具体的に例示する。
メチルメタクリレート、 ェチルメタクリレー卜等のアルキルの炭素数が 3以下 であるアルキル基を有する (メタ) ァクリレー卜、
メ卜キシジエチレングリコール(メタ) ァクリレー卜、 メトシキトリエチレン グリコール(メタ) ァクリレー卜、 フエノキシジエチレングリコール(メタ) ァ クリレー卜、 フヱノキシエチレングリコール (メタ) ァクリレート等のアルコキ シ基、 フエノキシ基を含むアルキレングリコール(メタ) ァクリレート系モノマ スチレン、 ビニルトルェン等の芳香族系ビニルモノマ一
マレイン酸、 フマル酸、 ィタコン酸、 シトラコン酸、 または、 これらのアルキ ルもしくはアルケニルモノエステル、 フタル酸 ー (メタ) ァクリロキシェチル モノエステル、 イソフタル酸 ー (メタ) ァクリロキシェチルモノエステル、 テ レフタル酸 /3— (メタ) ァクリロキシェチルモノエステル、 コハク酸 /3 - (メタ ) ァクリロキシェチルモノエステル、 アクリル酸、 メ夕クリル酸、 クロトン酸、 けい皮酸等のカルボキシル基含有ビニルモノマー、
2—ヒドロキシェチル (メタ) ァクリレー卜、 2—ヒドロキシプロピル (メタ ) ァクリレート、 4ーヒドロキシブチル(メタ) ァクリレート、 グリセロールモ ノ (メタ) ァクリレート、 ジエチレングリコールモノ (メタ) ァクリレー卜、 ジ プロピレンダリコールモノメタァクリレート等の水酸基含有ビニルモノマー、
〈メタ) アクリルアミド、 N—メチロール(メタ) アクリルアミド、 N—メト キシメチルー (メタ) アクリルアミド、 N—ェトキシメチルー (メタ) アクリル アミド、 N—プロボキシメチル一 (メタ) アクリルアミド、 N—ブトキシメチル 一 (メタ) アクリルアミド、 N—ペントキシメチルー (メタ) ァクリルアミドな どのモノアルキロ一ル (メタ) アクリルアミド、 N, N—ジ(メチロール) ァク
リルアミド、 N—メチロール _ N—メトキシメチル(メタ) アクリルアミド、 N , N ジ(メ卜キシメチル) アクリルアミド、 N ェ卜キシメチルー N—メトキ シメチルメタアクリルアミド、 N , N ジ(エトキシメチル) アクリルアミド、 N エトキシメチル— N プロホ'キシメチルメタアクリルアミド、 N , N ジ( プロポキシメチル) アクリルアミド、 N ブトキシメチルー N (プロボキシメ チル〉 メタアクリルアミド、 N , N ジ(ブトキシメチル) アクリルアミド、 N ブトキシメチル一 N— (メトキシメチル) メタアクリルアミド、 N , N ジ( ペントキシメチル) ァクリルアミド、 N—メトキシメチルー N (ペントキシメ チル) メタアクリルアミドなどのジアルキロール (メタ) アクリルアミドなどの アミド基含有ビニルモノマ一、
更に、 バーフルォロメチルメチル(メタ) ァクリレー卜、 パ一フルォロェチル メチル(メタ) ァクリレー卜、 2—パーフルォロブチルェチル (メタ) ァクリレ —ト、 2—パ一フルォ口へキシルェチル(メタ) ァクリレ一卜、 2—パ一フルォ 口才クチルェチル (メタ) ァクリレート、 2—パーフル才ロイソノニルェチル( メタ) ァクリレー卜、 2—バーフルォロノニルェチル (メタ) ァクリレート、 2 - パ一フルォロデシルェチル(メタ) アタリレ一卜、 パ一フル才ロア口ピルァロ ビル (メタ) ァクリレー卜、 パーフルォ口才クチルァロビル (メタ) ァクリレー 卜、 パ一フルォロォクチルァミル (メタ) ァクリレート、 パーフルォ口才クチル ゥンデシル(メタ) ァクリレー卜等の炭素数 1〜 2 0のパ一フルォロアルキル基 を有するパーフルォロアルキルアルキル(メタ) アタリレート類;
パーフルォロブチルエチレン、 パーフルォ口へキシルエチレン、 パーフルォロ 才クチルエチレン、 パーフルォロデシルェチレン等のパーフルォロアルキル、 ァ ルキレン類等のノ、°—フルォ口アルキル基含有ビニルモノマ一などを挙げること でき、 これらの群から複数用いることができる。
また、 液状樹脂を不飽和二重結合を有するィソシアン酸エステル化合物で変性 する場合、 液状樹脂中に使用される重合性ビニルモノマー ( a— 2 ) として、 ィ ソシァネート基と反応するカルボキシル基、 水酸基、 アミド基などの活性水素を 含有するビニルモノマーが使用される。 中でも水酸基を含有するビニルモノマー
はィソシァネー卜基との反応性と得られる液状樹脂の低粘性の面から好ましい。 本発明におけるビニルモノマー ( a— 2— 1 ) の使用蓋は、 共重合休である液 状樹脂に対して 0〜9 0重量%、 好ましくは 0〜7 9重量%、 更に好ましくは 1 〜5 0重量%であり、 上記範囲の上限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。
木発明において、 液状樹脂に放射線による架橋性を付与するために重合性ビニ ルモノマー ( a— 2 ) として、 ラジカル重合に不活性で放射線に活性な官能基を 有する官能性ビニルモノマー ( a— 2— 2 ) を使用することができる。 斯る官能 性ビニルモノマーとしては分子中にエポキシ基を有するグリシジル(メタ) ァク リレート等のエポキシ系ビニルモノマ一やシロキサン結合を有するシロキサン系 ビニルモノマー等があり、 ェボキシ系ビニルモノマーの中でも脂環式エポキシ基 を含有するビニルモノマーを用いた液状樹脂は、 電子線 (E B ) による架橋性が 高いため好ましい。
木発明において、 分子中に脂環式エポキシ基を有する脂環式エポキシ基含有ビ ニルモノマーは、 官能性ビニルモノマー ( a— 2— 2 ) として (メタ) アクリル 系液状樹脂の放射線架撟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としては、 分子中にラジカル蜇合性 を有するビニル基と、 脂環式エポキシ基とを有する化合物であれば特に限定はし ないが、 中でも下記式で表される化合物を用いると、 アルキル(メタ) ァクリレ 一卜系モノマーとの共重合反応時や脱溶剤時にゲル化等の卜ラブルが生じにくい ため好ましい。
2
)
(各式中 R ' は、 水素原子またはメチル基を示す。 Yは一 (R C O O } X R
5 一で示される 2価の基であり、 R< は炭素数 1〜1 0、 R
5 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として例えば、 3 , 4—ェボキシシ クロへキシルメチル(メタ) ァクリレー卜、 1 一ビニル一 3 , 4—ェボキシシク 口へキサン、 ( 3 , 4—エポキシシクロへキシル— 5—ヒドロキシへキサノイツ クカルボキシレート) (メタ) ァ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官能性ビニルモノマー ( a - 2— 2 ) の一種である 、 分子中にシロキサン結合を有するシロキサン系ビニルモノマーは、 (メタ) ァ 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。
斯るシロキサン系ビニルモノマ一として例えば、 ー (メタ) アクリルォキシ ァロピル卜リメトキシシラン、 ァ一 (メタ) アクリルォキシプロピルメチルジメ トキシシランなどの (メタ) アクリルォキシアルキルアルコキシシラン、 (メタ ) ァクリルォキシアルキルアルコキシアルキルシラン、 トリメトキシビニルシラ ン、 ジメトキシェチルシラン、 卜リエトキシビニルシラン、 卜リエ卜キシァリル シラン、 ビニルメチルジメトキシシラン、 ビニルメチルジェ卜キシシラン、 ビニ ル卜リス ( 2—メトキシェトキシ) シランなどが挙げられる。
本発明において使用される官能性ビニルモノマー ( a - 2 - 2 )の配合量とし ては液状樹脂(A ) 中に 1〜6 0重量%、 好ましくは、 5〜5 0重量%である。 上記範囲の下限より少ないと、 架橋性が不十分であり、 硬化物の耐溶剤性が劣る ため好ましくない。 また上記範囲の上限より多いと、 粘度が高くなつたり常温で 固沐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。
本発明において重合性ビニルモノマー ( a— 2 ) として官能性ビュルモノマー ( - 2 - 2 ) を使用する場合、 ビニルモノマー < a— 2— 1 ) を更に配合する ことができる。 この場合、 ビニルモノマー (a— 2— 1 ) の配合量は液状樹脂( A ) 中に 0〜7 9重量%、 好ましくは 1〜5 0重量%である。
しかしながら、 官能性ビニルモノマー ( a— 2— 2 ) として脂環式エポキシ基含 有ビュルモノマーを使用する場合に水酸基、 カルボキシル基、 アミド基などェポ キシ基と反応可能な官能基を有するビニルモノマー ( a— 2— 1 ) を併用するこ とやシロキサン系ビニルモノマーを使用する際に水酸基含有ビニルモノマ一を併 用することは、 アタリル系液状樹脂合成時にゲル化を引き起こす原因となり易い ため好ましくない。
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 いる単量体全体の分子量の平均値は、 1 0 0〜 1 5 0 0、 好ましくは 1 5 0〜 1 1 0 0の範囲である。 この範囲以外の場合には、 好ましい粘度範 11の液状樹脂が 得られないため好ましくない。
木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 式( 1 ) 、 ( 2 ) 、 および( 3 ) で示される R ' 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重合性ビニルモノマ一 ( a— 2〉 は、 ァク リル系モノマ一、 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。
本発明において、 上記のカルボキシル基含有ビニルモノマー、 水酸基含有ビニ ルモノマ一、 アミド基含有ビニルモノマーなどから選ばれる少なくとも 1種であ る活性水素を有するビニルモノマー ( a— 2— l ) を使用してなる活性水素含有 液状樹脂に不飽和二重結合を有するイソシアン酸エステル化合物(C ) のイソシ ァネート基を反応せしめてなる液状樹脂変性物を使用することができる。
本発明においてイソシアン酸エステル化合物(C )は、 分子中に 1個のイソシ ァネート基と不飽和二重結合を有する化合物であり、 液状樹脂に放射線活性な架 橋部位を導入するための変性に使用される。
斯るイソシアン酸エステル化合物(C ) としては、 例えばメタクリロイル才キ シェチルイソシァネート、 ビニルイソシァネ一ト、 ァリルイソシァネート、 (メ タ) ァクリロイルイソシァネート等がある。
また、 1 , 6—ジイソシアナトへキサン、 ジイソシアン酸イソホロン、 ジイソ シアン酸 4 , 4 ' —ジフエニルメタン、 ポリメリックジフエ二ルメタンジイソシ
ァネート、 キシリレンジイソシァネート、 2 , 4—ジイソシアン酸トリレン、 ジ イソシアン酸トルエン、 2 , 4ージイソシアン酸トルエン、 ジイソシアン酸へキ サメチレン、 ジイソシアン酸 4—メチルー m—フエ二レン、 ナフチレンジイソシ ァネート、 パラフエ二レンジイソシァネート、 テトラメチルキシリレンジイソシ ァネート、 シクロへキシルメタンジイソシァネート、 水添キシリレンジイソシァ ネート、 シクロへキシルジイソシァネート、 トリジンジイソシァネ一卜、 2 , 2 , 4—トリメチルへキサメチレンジイソシァネート、 2 . 4 , 4—卜リメチルへ キサメチレンジィソシァネート、 m—テトラメチルキシリレンジィソシァネー卜 、 P—テトラメチルキシリレンジイソシァネー卜、 ダイマー酸ジイソシァネート 等のジイソシアン酸エステル化合物と上記の水酸基、 カルボキシル基、 アミド基 含有ビニルモノマーとを等モルで反応せしめた化合物もィソシアン酸エステル化 合物(C ) として使用することができる。
本発明におけるイソシアン酸エステル(C ) の使用 iは、 アクリル系液状樹脂 の楕成成分として使用するビニルモノマー (a— 2—1 ) 1モルに対して 0 . 1 へ 1 0 0モル、 好ましくは 1〜1 0 0モルである。
また、 本発明において、 イソシアン酸エステル化合物 (C ) によるアクリル系 液状樹脂の変性物は液状樹脂合成時の合成溶液中にィソシアン酸エステル化合物 ( C ) を添加することにより得られる。 また、 液状樹脂とアクリル系単量体( B
) の混合物中にイソシアン酸エステル化合物(C ) を添加することによつても得 ることができる。 変性の際には必要に応じて通常のゥレタン合成時に使用される 触媒例えば、 ォクチル酸スズ、 2ェチルへキサン酸スズ等のスズ系の触媒等を添 加してもよい。 好ましい触媒の添加量はイソシアン酸エステル(C ) に対して 1 〜0 . 0 1重量%である。
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 、 式( 1 )で示される R ' は水素であることが好ましい。 また、 この場合に使用 できる重合性ビニルモノマー ( a— 2 ) は、 アクリル系モノマ一、 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。
木発明の(メタ) ァクリル系液状樹脂は、 数平均分子量が 1 0, 0 0 0〜 2 0
0 , 0 0 0、 好ましくは、 1 1 , 0 0 0〜: I 0 0 , 0 0 0である。 数平均分子 i は上記範囲の下限より小さくなると、 重合溶液中から樹脂分を単離するのが困難 であつたり、 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、 モノマ一臭気が激しくなるため 好ましくない。 また上記範囲の上限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。 本発明のアクリル系液状樹脂 (A ) は、 上記単量体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、 単量体の混合物を滴下する方法によりラジ カル重合により製造することができる。 ラジカル重合開始剤としては、 過酸化べ ンゾィル、 t一ブチルペルォキシド、 クメンヒドロペル才キシド、 過酸化ラウ口 ィル、 また有機過酸化物(大成社、 「架撟剤ハンドブック」 、 P 5 2 0 - 5 3 5 、 第 2刷) に記載の過酸化物、 ァゾビスイソプチロニトリル、 ァゾビスシクロへ キサン二トリルなどのァゾ化合物、 過硫酸カリウム、 過硫酸アンモニゥムなどの 過硫酸系開始剤など既知の化合物を使用することができる。 中でも、 水素引き抜 き性が低い開始剤を用いた方が安定に重合力 ϊ進行しやすいため好ましい。 特に官 能性ビニルモノマー ( a— 2— 2 ) として脂環式エポキシ基含有ビニルモノマー を使用する場合は、 ァ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。
使用する溶剤としては、 酢酸ェチル、 トルエン、 メチルェチルケトン、 ベンゼ ン、 ジォキサン、 n—ァロパノール、 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、 s e c—ブタノ^"ル、 t e r t—ブタノール、 ィ ソブタノ一ル、 メチルセ口ソルブ、 ブチルセ口ソルブ、 メチルカルビトール、 ェ チルカルビトール、 メチルセ口ソルブアセテート、 ェチルセ口ソルブアセテート 、 ダイァ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、 留去の方法により 除くことにより液状樹脂とする。 得られた液状樹脂およびその変性物の粘度は、 5 0°Cで 1〜: 1 0 , 0 0 0ボイズ、 好ましくは 5〜: I 0 , 0 0 0ポィズ、 更に好 ましくは 8〜 1 0 0 0ボイズである。 液状樹脂の粘度が上記範囲の下限より低い
とフィルム塗工時にはじきの原因や紙への塗工や印刷時の染み込みの原因となる ため好ましくない。 粘度が上記範囲の上限より高い場合には低粘度化させるため に多くのァクリル系単量体( B ) を加えることになるため好ましくない。
本発明において分子中に 1個以上の不飽和二重結合を有する数平均分子量 1 0 0 0以下の(メタ) ァクリル系単 i体( B ) は、 無溶剤液状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。
斯る (メタ) アクリル系単量体(B ) としては、 例えば、 メチル (メタ) ァク リレー卜、 ブチル(メタ) ァクリレート、 2ヒドロキシェチル(メタ) ァクリレ 一卜、 フエノキシェチル(メタ) ァクリレー卜、 フエノキシメチル(メタ) ァク リレー卜、 ベンジル(メタ) ァクリレー卜、 イソボルニル(メタ) ァクリレー卜 、 ジシクロペンチニル(メタ) ァクリレー卜、 (ジシクロペンテニル〉 ォキシ ( メタ) クリレートなどの単官能(メタ) アクリル系単量 ίΦ;、
エチレングリコールジ(メタ〉 ァクリレート、 ジエチレングリコールジ(メタ ) ァクリレート、 トリエチレングリコールジ(メタ) ァクリレー卜、 ホ'リエチレ ングリコールジ(メタ) アタリレート、 ポリェチレングリコールジ(メタ) ァク リレート、 トリプロピレングリコールジ(メタ〉 ァクリレート、 ボリプロピレン グリコールジ(メタ) ァクリレート、 1 , 3ブチレングリコールジ (メタ) ァク リレート、 1 , 6へキサンジォ一ルジ(メタ) ァクリレート、 2—メチル一 1 , 8—オクタンジオールジァクリレート、 1 , 9ノナンジオールジ(メタ) ァクリ レー卜、 ネオペンチルグリコールジ(メタ) ァクリレー卜、 2 , 2ビス [ 4一 {
(メタ) ァクリロキシ■ ジェトキシ} フエニル]プロパン、 2 , 2ビス [ 4一 {
(メタ) ァクリロキシェトキシ} フエニル] プロパン、 2, 2ビス [ 4一 { (メ タ) ァクリロキシ ·ポリエトキシ } フエニル]プロパン、 2 , 2ビス [ 4一 { ( メタ) ァクリロキシ ' ジァロポキシ } フエニル]プロパン、 2 , 2ビス [ 4— {
(メタ) ァクリロキシァロボキシ } フエニル] プロパン、 2 , 2ビス [ 4— { ( メタ) ァクリロキシ ·ポリプロボキシ } フヱニル] プロパン、
トリシクロ [ 5 . 2 . 1 . 02 · 6 ]デカニルジ(メタ) ァクリレートなどの 2官 能の (メタ) アクリル系単量体、
1 &
トリメチロールプロパントリ (メタ) ァクリレート、 テトラメチロールメタン トリ (メタ) ァクリレート、 テトラメチロールェタントリ (メタ) ァクリレート
、 テトラメチロールメタンテトラ (メタ) アタリレート、 EO変性トリメチロー ルプロパントリ (メタ) ァクリレート、 ジペンタエリスリトールへキサ (メタ) ァクリレートなどの 3官能以上の (メタ) ァクリル系単量休などを挙げることが できる。
斯る (メタ) アクリル系単量体(B ) の粘度は 0. 01〜60ボイズ ( 5 CTC )好ましくは 0. 1〜50ボイズ ( 5 (TC) または 0. 01〜: L 00ボイズ( 3 0 ) である。 上記範囲の下限より低いものは低分子量のものが多くなり皮廣刺 激値ゃ揮発性が高くなつて好ましくない。 上記範囲の上限より高いものは粘度調 節剤としての寄年が乏しくなるため好ましくない。
また、 本発明において (メタ) アクリル系液状樹脂 (A) と (メタ) アクリル 系単量体( B ) との配合率としては、 (メタ) アクリル系液状樹脂 (A) 100 重量部に対して (メタ) ァクリル系単量体 ( B ) を 1〜1 000重量部好ましく は 2〜500重量部である。 これより (メタ) アクリル系単量体 ( B ) の配合率 が少ないと液状樹脂の特性が活かされないため硬化時の体積収縮が大きくなつた り基材への密着性が乏しいこと、 硬化物が脆くなることから好ましくなく、 逆に これより少なく配合すると硬化性に乏しく耐溶剤性等が劣ることから好ましくな い。
本発明において得られる組成物の粘度は 0. 01〜1000ボイズ好ましくは 0. 1〜500ボイズ( 50eC) である。 また上記範囲の上限より高い粘度の組 成物は、 加工性に乏しいため好ましくない。
本発明において硬化性液状樹脂組成物は一般的にはァクリル系液状樹脂 ( A) とアクリル系単量体(B ) との混合により得られるが、 アクリル系単量体( B》 を脱溶剤前のアクリル系液状樹脂 (A) 重合溶液に加えることにより脱溶剤と同 時に組成物とすることも可能である。
本発明において、 硬化性液状樹脂組成物の造胰性、 硬化特性を高めるために、 ァミノ樹脂、 フ: 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、 公知のボリアミド樹脂、 セルロース誘導体、 ビニル 系樹脂、 ボリォレフィン、 天然ゴム誘導体、 アクリル樹脂、 ェボキシ樹脂、 ボリ エステル、 ボリスチレンなどの汎用ポリマー、 ウレタンアクリル樹脂、 エポキシ アクリル樹脂、 アルキド樹脂、 ロジン変性アルキド樹脂、 アマ二油変性アルキド 樹脂などの不飽和基を有する反応性樹脂、 アマ二油、 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硬化性液状樹 脂組成物中に 40重量%さらに好ましくは 20重量%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%、 好ましくは 10重量%以下である。
本発明により得られる硬化性液状樹脂組成物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、 ァゾ色素、 キナクリドン等の顔料からなる着色剤 や S i系微粒子、 雲母、 炭酸カルシウムなど無機充填剤等を適当置添加すること により各種印刷ィンキゃ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、 公知の光重合增感剤や開始剤 を添加することができる。
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、 一般に、 0. 1〜50 Ojumの膜厚に造膜される。 この塗膜に 、 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 10〜1000 k e V、 さらに好ましくは 30〜300k e 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〜: L 00M r a d、 更に好ましくは 0. 5〜2 OM r a d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ゃ基材に対するダメージが大き いため好ましくない。
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 、 アラスチック、 セラミックス等よりなる基材上に、 樹脂膜を形成することをい う。 樹脂膜の厚さは、 一般的には、 0. l〜500 umである。
【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 wt %とあるのは重量%を示す。
◎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 (東ソ一 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: RD S— I I、 FIFS— I I ) 定 常粘度測定法による、 ズリ速度 1〜1 OZs e c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 Z00-20-30 (日新 ' Λテ-シ ' )
電子線加速度: 200 k e V
DOSEは 0. 5〜8Mr a dの範囲で電流量により調節した。
2 ) M I N-EB ( A I T社製)
電子線加速度: 60 k e V
DOSEは 0. 5〜8Mr a dの範囲でベルトコンベア速度で調節した。 ◎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の合成に使用した化合物
( a- 1 - 1 )
B A: ブチルァクリレー卜
LA: ラウリルァクリレート
E H A: 2—ェチルへキシルァクリレ一ト
S A:ステアリルァクリレート
( a- 1 - 2 )
MTG A:メトキシトリエチレングリコールモノアクリレート
AM4 OG :メトキシテトラエチレングリコールモノアクリレート
AM 9 OG : メトキシボリエチレングリコール (重合度 9 ) モノアクリレート AM P - 60 G : フエノキシへキサエチレングリコールモノアクリレート
( a— 2 - 1 )
AM P - 20 G : フエノキシジエチレングリコールモノアクリレート
ST : スチレン
A A : ァクリル酸
GMA : グリシジルメタクリレート
4 H B A : 4ヒドロキシプチルァクリレー卜
ΗΕΛ : 2ヒドロキシェチルァクリレ一ト
A Am : ァクリルァミ ド
F— 1 : 2— (パーフルォロォクチル) ォクチルメタァクリレート
( a— 2 - 2 )
M - 1 00 : 3. 4一エポキシシクロへキシルメチルメタァクリレート
S i — 1 : ァー (メタ) ァクリルォキシプロビルトリメトキシシラン
2 ) (メタ) アクリル系単量体 ( B ) として使用した化合物
POA : フエニキシェチルァクリレート(Μη=192、τ?=0.10 P)
B z A :ベンジルァクリレート(Μη-162、τ? =0.03 P)
EGD A :エチレングリコールジァクリレート(Hn = 170、7?=0.06 P)
PEG9 DA : ボリエチレングリコールジァクリレート(Mn:508、 7? =0.362 P)
NOD A : 1 , 9ノナンジオールジァクリレート(Μη=268、τ?=0.073 P)
TPGD A : トリプピレンダリコールジァクリレート(Μπ=300、 =0.12 Ρ)
ΒΡ4ΕΑ: 2 , 2ビス [ 4- {ァクリロキシボリエトキシ > フエニル〕 プロパ
B P4 P A : 2 , 2ビス [ 4- {ァクリロキシボリア口ポキシ } フエニル ] フ°口 パン(Mn=560J7 P)
TMPTA: トリメチロールプロパントリアクリレート(Mn:296、7?=0.95 P)) TMPT3EO: EO変性トリメチロールァロパントリアクリレート
新中村化学製 "NKエステル A— TMPT— 3 EO"
、τ?=0.5 Ρ) D Ρ Η Α: ジペンタエリスリトールへキサァクリレート(Mn=578、 77 =50 P) 3 ) ィソシアン酸エステル化合物 ( C ) またはその原料として使用した化合物 MO I :メタクリロイルォキシェチルイソシァネート
TD I : 2. 4—ジィソシアン酸トリレン
4 H B A: 4ヒドロキシプチルァクリレート
(実施例 1〜 9 )
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、 ァゾビ スイソプチロニトリル (A I BN ) を開始剤 (全モノマ一仕込み量に対し 1重量 %) とし、 酢酸ェチル溶媒中 (モノマー仕込み時の瀵度: 33重量%) で、 85 °Cに設定した湯浴にて 6時間還流させた後 A I BN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 95 に上げ常圧で撹拌を続けながら溶媒を留去 した、 さらに同温度条件下に 40 m m H g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 置分布 (MwZMn ) 、 および粘度 ( 5 (TC) の測定結果を表 1に示す。
2
表 1 (メタ) ァクリル系液状樹脂の組成と物性測定結果
Mn 粘度
実施例 組成( 重 4比) ():Hw/Hn (50 ' C)/P(*' イス' )
1 LA 1.27E4 (3.79) 35.3
2 LA:AMPE0G = 80:20 1.68E4 (3.79) 100.0
3 LA: ST = 90:10 1.20E4 (3.17) 230.2
4 EHA 1.69E4 (4.17) 122.0
5 EHArLA = 50:50 1.36E4 (3.24) 75.4
6 EHA:AMP20G = 80:20 1.58E4 (3.58) 348.6
7 EHA: ST 一- 95: 5 1.Z5E4 (3.17) 753.6
8 :EHA:ST:AHP20G=30:45:5:20 1.33E4 (3.98) 247.5
9 BA:EHA = 20:80 1.59E4 (2.97) 142.3
(実施例 10〜 38 )
実施例 1〜9で得られたアクリル系液状樹脂 (A ) 、 およびアクリル系単量体
( B ) を用いて調製した硬化性樹脂組成物を 0. 5ミルのアプリケータで PET フィルム上に塗布し、 2M r a dの電子線を照射した。 使用した硬化性樹脂組成 物の組成、 電子線照射により得られた塗膜の硬化性および、 MEK ラビング試験 5 0回前後の重量変化より求めた残存率を表 2に示す。
表 2 硬化性液状樹脂組成物の組成と硬化特性 硬化性樹脂組成物 (実施例 No.) 粘度 硬化性 MEK ?fc" ンク" 施 (10/s) 〇: 硬化 (50 回後) 例 (A) : ( B ) [P] Δ:タ.,ク有 残存率 No ( 重量比) X: 未硬化 [ ]
10実施例 1:N0DA =2:8 0. .15 〇 95
11実施例 4:N0DA =2:8 0. .32 Ο 100
12実施例 4: (NODA: TMPTA) =2 :(7:1) 0. ,41 〇 100
13実施例 5:N0DA --2:8 0. .29 〇 100
14実施例 9:N0DA =2:8 0, .33 〇 95
15実施例 2:N0DA =2:8 0. .31 〇 100
16実施例 2:BP4EA-2:8 12, .59 〇 95
17実施例 2:BP4PA=2:8 24 .23 〇 100
18実施例 2:BP4PA=4:6 34, .54 〇 90
19実施例 2:(N0DA:TMPTA)--3 :(6:1) 0 .82 〇 95
20実施例 6: NODA =2:8 0 .40 〇 100
21実施例 6:ΒΡ4ΕΛ=2:8 16 .16 〇 95
22実施例 6:ΒΡ4ΡΑ=2:8 31, .09 〇 100
23実施例 6:ΒΡ4ΡΑ=3:7 42 .05 〇 95
24実施例 6:EGDA=2:8 0, .34 〇 100
25実施例 6:ΤΗΡΤΛ=2:8 3 .09 〇 100
26実施例 6:DPHA=3:7 89 .53 〇 100
27実施例 6:(ΒΡ4ΡΛ:Ρ0Α)=2: (7:1) 15 • 09 〇 95
28実施例 3:(ΒΡ4ΡΑ:Ρ0Λ)=2: (7:1) 5 .77 〇 95
(7:1) 8 .56 〇 95
30実施例 3:ΒΡ4ΡΑ=2:8 18 Μ 〇 100
表 2 (続) 硬化性液状樹脂組成物の組成と硬化特性 硬化性樹脂組成物 (実施例 No.) 粘度 硬化性 MEK " ンク" 施 (10/s) 〇: 硬化 (50 回後) 例 (A) : (B) [P] Δ:タ ク有 残存率
No ( 重量比) X: 未硬化 ]
31実施例 7:(ΒΡ4ΡΛ:Ρ0Α)=2: (7:1) 21, .71 〇 95
33実施例 7:ΒΡ4ΕΑ=2:8 18. .86 〇 100
34実施例 9:N0DA-- 3:8 0 .33 〇 95
35実施例 8:BP4EA-2:8 15, ,09 〇 100
36実施例 8:BP4PA=2:8 29 • 03 〇 100
37実施例 8:(BP4EA:DPHA)=2 :(7:1) 18 .23 〇 100
38実施例 8:(ΒΡ4ΡΑ:ΤΜΡΤΛ) = 2:(6:2) 16 .39 〇 100
(実施例 39〜43 )
実施例 12、 17、 22、 27、 および 38で得られた硬化性樹脂組成物 70 重量部にチタンホワイト 30重量部を添加混合し、 サンドミルで分散し白インキ を得た。 このインキを 0. 5ミルのアプリケ一夕でコート紙上に塗布し、 2Mr ad照射したところ、 光沢の優れた硬化塗膜が得られた。 得られた硬化塗膜の M EKラビングテスト、 折曲げ試験の結果( 1 mmの金属試験棒を用い、 塗膜が割 れるまでの角度と回数を測定: ©: 180度, 5回以上、 〇: 180度, 1〜4 回、 △ : 90〜: 180度、 X : く 90度) を 30、 50。Cにおけるィンキの粘度 と共に表 3に示す。
電子線硬化性ィンキの粘度と硬化特性 実 使用した 粘度 [P] HE ? ' ンク' 折曲げ試験
施 硬化性樹脂組成物 (10/s) (50 回)
例 実施例 No. 30· C 50 ' C 残存率 [Ϊ]
39 実施例 12: 17.2 12.2 100 〇
40 実施例 17: 152 126.8 100 〇
41 実施例 22: 354 223.9 100 ◎
42 実施例 27: 110 78.3 90
43 実施例 38: 124 90.6 100 ◎
(実施例 44〜60 )
撹拌装置、 望素導入管、 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、 ァゾビ スイソプチロニトリル(A I BN ) を開始剤 (全モノマ一仕込み量に対し 1重量 %) とし、 酢酸ェチル溶媒中 (モノマー仕込み時の港度: 3 3重量%) で、 85 でに設定した湯浴にて 6時間遣流させた後 A I B Nをさらに 0. 1重量%添加し 、 さらに 2時間加熱撹抨を継続した。 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、 湯浴溫度を 9 5でに上げ常圧で撹拌を続けながら溶媒を留去 した、 さらに同溫度条件下に 4 OmmH g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 ( M n ) 、 分子 i分布(MwZM n ) 、 および粘度 ( 5 CTC) の測定結果を表 4に示す。
27
表 4 (メタ) アタリル系液状樹脂の組成と物性測定結果
M n 粘度
実施例 組成( 重量比) (): hw/nn (50° C)
[P(*° イス' )]
44 LA:AA=90:10 1 .60E4 (3.1) 64
45 LA:AA=60:40 1 (2.8) 500
46 LA:GMA=90:10 1 .43E4 (2.5) 42
47 LA:AAm=90:10 1 .91E4 (3.4) 50
48 LA:11EA=80:E0 1 .53E4 (2.Ε) 94
49 LA:4HBA=80:20 1 .54E4 (2.2) 78
50 LA:MTGA=40:60 1 .80E4 (3.2) 70
51 :AHP20G:AA= 1 30: 15:5 1 • 36E4 (2.3) 103
52 EHA:AA=95:5 1 .48E4 (2.6) 170
53 EHA:GMA=90:10 1 .38E4 (2.3) 168
54 EHA:AAm=90:10 1 .74E4 (3.5) 200
55 ΕΗΛ:4ΗΒΑ=90:10 1 .48E4 (2.5) 188
56 EHA:MTGA=70:30 1 .45E4 (2.8) 120
57 EHA:MTGA=60:40 1 • 67E4 (3.4) 110
58 EHA:4HBA:ST=80 :15 :5 1 (ΖΛ) 400
59 EHA:AMP20G:AA= 80 :15:5 1 .68Ε4 (3.4) 600
60 EHA:HTGA:AA=80 :15 :5 1 .79Ε4 (3.9) 580
(実施例 61〜86 )
実施例 44〜60で得られたアクリル系液状樹脂 (A) 、 およびアクリル系単 置体 ( B ) を用いて調製した硬化性樹脂組成物を 0. 5ミルのアプリケータで P ETフィルム上に塗布し、 2M r a dの電子線を照射した。 使用した硬化性樹脂
組成物の組成、 電子線照射により得られた塗膜の硬化性および、 MEK ラビング試 験 50回前後の重 fi変化より求めた残存率を表 5に示す。
表 5 硬化性液状樹脂組成物の組成と硬化特性 実 硬化性樹脂組成物 (実施例 No.) 粘度 硬化性 ΜΕΚ ラビ ンク" 施 (10/s) 〇: : 硬化 (50 回後) 例 (A ) : ( B ) [P] Δ: :タ ク有 残存率
No ( 重量比) X : 未硬化 [1]
61 実施例 1:N0DA =2:8 0.27 〇 95
62 実施例 2:N0DA =2:8 0.43 〇 100
63 実施例 3:N0DA =2:8 0.26 〇 100
64 実施例 4:N0DA =2:8 0.27 〇 95
65 実施例 5:N0DA =2:8 0.31 〇 95
66 実施例 6:N0DA =2:8 0.29 〇 100
67 実施例 7:N0DA =2:8 0.29 〇 100
68 実施例 8:N0DA :2:8 0.30 〇 100
69 実施例 7:ΒΡ4ΡΛ-- 2:8 22.56 〇 95
70 実施例 7:ΒΡ4ΡΑ=4:6 29.94 〇 90
71 実施例 7:(ΒΡ4ΡΛ:ΤΜΡΤΑ)=4:(3:3) 12.60 〇 95
72 実施例 7:ΤΜΡΤΑ=4:6 5.30 〇 100
73 実施例 9:N0DA =2:8 0.34 〇 100
74 実施例 10:N0DA=2:8 0.34 〇 95
75 実施例 11:N0DA=2:8 0.36 〇 100
76 実施例 12:N0DA=2:8 0.35 〇 100
77 実施例 13:BP4PA=4:6 37.15 〇 90
78 実施例 13:(ΒΡ4ΡΑ:ΤΜΡΤΛ〉=4:(3:3) 15.63 〇 95
79 実施例 13:ΤΜΡΤΑ=4:6 6.58 〇 95
29
表 5 (続) 硬化性液状樹脂組成物の組成と硬化特性 実 硬化性樹脂組成物 (実施例 No.) 粘度 硬化性 MEK ラビ ンク ' 施 (10/s) 〇: 硬化 (50 回後) 例 (A) : (B) CP] Δ:タ ク有 残存率
No ( 重量比) x: 未硬化 ί%1
80 実施例 14:BP4EA=2:8 12, .83 〇 100
81 実施例 14: (BP4EA:DPHA)=4:(3:3) 38 .79 〇 100
82 実施例 14: (BP4EA:DPHA)=4:(4:2) 32, • 09 〇 95
83 実施例 14: (PEG9DA:DPIIA) = 4:(2:4) 17 .86 〇 100
84 実施例 15: (BP4PA:BzA)=2:(7:l) 16, .96 〇 95
85 実施例 16: (BP4PA:P0A)=2:(7:1) 20 .75 〇 95
86 実施例 17: (N0DA:THPTA)=Z:(4:4) 1 .21 〇 100
(実施例 87〜9 1 )
実施例 69、 7 1、 80、 83、 および 85で得られた硬化性樹脂組成物 70 重量部にチタンホワイ ト 30重置部を添加混合し、 サンドミルで分散し白ィンキ を得た。 このインキを 1. 0ミルのアプリケータでコート紙上に塗布し、 2M r a d照射したところ、 光沢の優れた硬化塗膜が得られた。 得られた硬化塗膜の M EKラビングテスト、 折曲げ試験の結果 ( 1 mmの金属試験棒を用い、 塗膜が割 れるまでの角度と回数を測定:◎: 180度, 5回以上、 〇: 180度, 1〜4 回、 △ : 90〜: 180度、 X : <90度) を 30、 50 Cにおけるインキの粘度 と共に表 6に示す。
表 6 電子線硬化性ィンキの粘度と硬化特性 実 使用した 粘度 [P] MEK ラビ ンク' 折曲げ試験
施 硬化性樹脂組成物 (10/s) (50 回)
例 実施例 No. 30' C 50 ' C 残存率 [Ϊ]
87 実施例 69: 407.2 12. Z 95 ©
88 実施例 71: 360.0 126.8 100 ◎
89 実施例 80: 350.3 223.9 100 〇
90 実施例 83: 420.2 78.3 100 〇
91 実施例 85: 500.7 90.6 100 ◎
(実施例 92〜105 )
撹拌装置、 望素導入管、 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 8に示した組成で化合物を配合し、 ァゾビス イソブチロニトリル (AI BN ) を開始剤 (全モノマー仕込み量に対し 1重量% ) とし、 ィソァロバノール溶媒中 (モノマー仕込み時の溏度: 33重量%) で、 85 eCに設定した湯浴にて 6時間還流させた後 A I BNをさらに 0. 1重量%添 加し、 さらに 2時間加熟撹拌を継続した。 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 95eCに上げ常圧で撹拌を続けながら溶媒を 留去した、 さらに同温度条件下に 4 OmmHg以下まで减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 (MwZMn ) 、 および粘度 ( 5 (TC)の測定桔果を表 7に示す。
1
表 7 (メタ) アクリル系液状樹脂の組成と物性測定結果
M n 粘度
実施例 組成( 重量比) (): πω/πη (50。 C)
[P(r < )i
(10/s)
92 AMP-60G:AA=95:5 2. 04E4 (5.2) 7430
93 AMP-60G:AA=90:10 2, 45E4 (4.9) 9360
94 AMP-60G:4HBA=80:20 2. Z1E4 (5.8) 6730
95 AMP-60G:GMA=80:20 1. 67E4 (4.4) 3890
97 AMP-60G:AA:EHA--80:5:15 1. 89E4 (2.8) 8030
98 AMP-60G:AA:ST=90:5:5 1, 77E4 (3.4) 9060
99 AMP-60G:4HBA:EHA=70:20:10 2.03E4 (2.9) 7270
100 AMP-60G:GMA:EHA=70:EO:10 1.69E4 (2.6) 4120
101 AH90G:AA=95:5 1, 95E4 (2.9) 211
102 AM90G:4HBA=80:20 1, 88E4 (3.1) 132
103 AM40G:AA=95:5 1, 53E4 (2.0) 189
104 AM40G:4HBA=80:E0 1, 64E4 (2.0) 108
105 AM40G:4HBA:ST=75:20:5 1. 61E4 (2.2) 163
(実施例 1 06〜: L 30 )
実施例 92〜1 0 5で得られたアクリル系液状樹脂 (A ) 、 およびアクリル系 単量体 ( B ) を用いて調製した硬化性樹脂組成物を 0. 5ミルのアプリケ一夕で PETフィルム上に塗布し、 2M r a dの電子線を照射した。 使用した硬化性樹 脂組成物の組成、 電子線照射により得られた塗膜の硬化性および、 HEK ラビング 試験 50回前後の重量変化より求めた残存率を表 8に示す。
表 8 硬化性液状樹脂組成物の組成と硬化特性 実 硬化性樹脂組成物 (実施例 No.) 粘度 硬化性 1 MEK ヲビ ンク'
(10/s) 〇: 硬化 (50 回後) 例 ( A ) : ( B ) [P] △ :タック有 残存率
No ( 重量比) (50 V) X: 未硬化 [¾]
106 実施例 92:BP4PA=2:8 49 〇 100
107 実施例 93:BP4PA=2:8 51 o 100
108 実施例 94:BP4PA=2:8 48 o 100
109 実施例 95:ΒΡ4ΡΛ=2:8 43 o 100
110 実施例 96:ΒΡ4ΡΑ=2:8 51 o 100
111 実施例 97:BP4PA=2:8 50 o 95
112 実施冽 98:ΒΡ4ΡΛ=2:8 51 o 100
113 実施例 99:ΒΡ4ΡΛ=2:8 49 〇 95
114 実施例 100:ΒΡ4ΡΛ=2:8 44 o 95
115 実施例 97: (ΒΡ4ΡΑ:ΤΗΡΤ3Ε0) =2 :(6:2) 25 〇 95
116 実施例 101:PEG9DA=2:8 1 1
丄 .1 y¾
117 実施例 102:PEG9DA=2:8 0.98 〇 95
118 実施例101: £690 :丁^1卩了360)=2:(6:2) 1.2 〇 100
119 実施例 103:BP4PA=2:8 24 〇 100
120 実施例 104:BP4PA=2:8 21 〇 100
121 ttfe例 105·ΒΡ4ΡΑ=2·8 23 〇 100
122 実施例 103:BP4PA=4:6 40 〇 95
123 実施例 103:N0DA=2:8 0.29 〇 95
124 実施例 103:PEG9DA=2:8 0.11 〇 100
125 実施例 103:PEG14DA=2:8 1.9 〇 90
126 実施例 103:IBXA=2:8 0.38 〇 100
表 8 (続) 硬化性液状樹脂組成物の組成と硬化特性 実 硬化性樹脂組成物 (実施例 No.) 粘度 硬化性 MEK ラビ ンク 施 (10/s〉 O: 硬化 (50 回後) 例 ( A) : ( B ) [P] Δ:タ ク有 残存率
No ( 重量比) (50 で) X: 未硬化 [¾]
127 実施例 103:(BP4PA:P0A)-2:(6:2) 8.4 〇 95
128 実施例 103:(BP4PA:THPT3E0)=2:(6:2) 12 〇 100
129 実施例 103:(BP4PA:THPT3E0)-4:(4:2) 20 〇 100
130 実施例 103:(N0DA:DPHA)=2:(6:2) 1.1 〇 100
(実施例 1 3 1〜 135 )
実施例 1 1 5、 1 18、 1 24、 1 26、 および 1 30で得られた硬化性樹脂 組成物 70重量部にチタンホワイト 30重量部を添加混合し、 サンドミルで分散 し白インキを得た。 このインキを 1 . 0ミルのアプリケータでコート紙上に塗布 し、 2M r a d照射したところ、 光沢の優れた硬化塗膜が得られた。 得られた硬 化塗膜の MEKラビングテスト、 折曲げ試験の結果 ( 1 mmの金属試験棒を用い 、 塗腹が割れるまでの角度と回数を測定:◎: 180度, 5回以上、 〇: 180 度, 1〜4回、 厶: 90〜180度、 : く90度〉 を30、 50°Cにおけるィ ンキの粘度と共に表 9に示す。
4
表 9 電子線硬化性ィンキの粘度と硬化特性 使用した 粘度 [P] MEK テビ ンク" 折曲げ試験
硬化性樹脂組成物 (10/s) (50 回)
実施例 No. 30' C 50 ' C 残存率 [Ϊ]
131 実施例 24: 450 86 95 ◎
132 実施例 27: 37 8.3 100 ◎
133 実施例 33: 3.1 0.73 100 ◎
134 実施例 35: 8.7 1.9 100 〇
135 実施例 39: 26 6.4 100 ◎
(実施例 136〜: L 45 )
撹拌装置、 望素導入管、 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、 ァゾビス イソプチロニトリル (AI BN) を開始剤(全モノマー仕込み量に対し 1重量% ) とし、 酢酸ェチル溶媒中 《モノマー仕込み時の潘度: 33重量%) で、 85 に設定した湯浴にて 6時間還流させた後 A I B N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 6 (TCで 4 OmmHg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( 5 CTC)の測定結果を表 10に示す。
表 10 (メタ〉 ァクリル系液状樹脂の組成と物性測定結果
M n 粘度
実施例 組成( 重量比) ():Hw/Hn (50 。 C)
[Ρ(*' < )]
136 LA:EHA: -100=50:10:40 1.20E4 (3.1) 3563
137 EHA:H-100=60:40 1.02E4 (3.8) 4830
138 LA:M-100=60:40 1.31E4 (2.5) 2552
139 LA:EIIA:H-100-40:40:20 1.51E4 (3.4) 700
140 LA:EHA:H-100=60:20:20 1.53E4 (2.2) 790
141 SA:M-100=80:20 1.12E4 (4.5) 847
142 LA:M-100=80:20 1.30E4 (4.6) 605
143 EHA:H-100=80:20 1.80E4 (3.2) 2606
144 LA:AMP-20G:M-100=60:20:20 1.18E4 (3.4) 824
145 LA:ST:M-100=70:10:20 1.29E4 (3.9) 960
(実施例 1 46〜: L 6 5 )
実施例 1 3 6〜 14 5で得られたアクリル系液状樹脂 (A ) 、 およびアクリル 系単量体 ( B ) を用いて調製した放射線硬化型液状樹脂組成物を 0. 5ミルの丁 プリケータで PETフイルム上に塗布し、 DO S Eが 2M r a dとなるように電 子線を照射した。 使用した硬化型樹脂組成物の組成、 電子線照射により得られた 塗膜の硬化性、 柔軟性および、 MEK ラビング試験 5 0回前後の重量変化より求め た残存率を表 1 1に示す。
表 1 1 放射線硬化型液状樹脂組成物の組成と硬化特性 実 放射線硬化型樹脂組成物 粘度 硬化性 HEK ヲビ ンク 柔軟性 m (10/s) O: 硬化 (50 回後) 例 ( A ( 実施例 No.)) (B) [P] Δ:タ.,ク有 残存率 lo ( 重 fi比) x: 未硬化
46 実施例】 :36:N0DA =2:8 1. .58 〇 100 ◎ ί47 実施例] [37:N0DA =2:8 0, .67 〇 100 〇
!48 実施例】 :38:瞧 =2:8 0. .59 〇 100 ◎
L49 実施例】 L 39: OD A =2:8 0. .48 〇 100 〇 ί50 実施例】 [40:N0DA =2:8 0. .48 〇 95 〇 1 実施例】 L41:N0DA =2:8 0 .47 〇 95 〇
152 実施例】 142:N0DA =2:8 0, .44 〇 95 ◎
153 実施例] 143:N0DA =2:8 1 .68 〇 100 ◎ 5 実施例] L44:N0DA =2:8 0 ,47 〇 100 〇
155 実施例] L45:N0DA =2:8 0 .49 〇 100 〇
L56 実施例】 137:N0DA:TMPT3E0=2 :(6:2) 1, .01 〇 100 〇
L57 実施例] 139:N0DA:TMPT3E0=Z :(6:2) 0 .68 O 100 〇
158 実施例: L39:N0DA:TMPT3E0=4 :(4:2) 4 .28 〇 95 〇
159 実施例: L41:N0DA:TMPT3E0=2 :(6:2) 0, .66 〇 100 〇
160 実施例] 144:N0DA:THPT3E0=2 :(6:2) 0, .71 〇 100 〇
161 実施例: 137:BP4PA=2:8 35 .79 〇 95 ◎
162 実施例] L39:BP4PA=4:6 24, • 32 〇 90 ◎
163 実施例 139:ΒΡ4ΡΛ:ΤΜΡΤ3Ε0= 2:(6:2)13.48 〇 100 ◎
164 実施例: L39:BP4PA:TPCDA=2: (4:4) 4 .07 〇 100 〇
165 実施例: L44:BP4PA:P0A=2:(6:2) 0 .91 〇 95 〇
柔軟性試験: 1mmの金属試験棒を用い、 塗膜が割れるまでの角度と回数を測定 ◎: 180度, 5回以上、 O: 180度, 1〜4回、 △: 90〜180度、 x: く 90度
(実施例 166〜171 )
撹拌装置、 窒素導入管、温度センサー、及びコンデンサ一を備えた 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、 ァゾビス イソプチロニトリル(A I BN) を開始剤(全モノマー仕込み量に対し 1重 fi% ) とし、 酢酸ェチル溶媒中(モノマー仕込み時の攮度: 33重量%)で、 85。C に設定した湯浴にて 6時間還流させた後 A I B Nをさらに 0. 1重量%添加し、 さらに 2時間加熱撹拌を維続した。反応終了後、 反応器とコンデンサ一の間に分 流管をセットし、 湯浴温度を 85で、 常圧で撹拌を続けながら溶媒を留去した、 さらに 60 'Cで 40 m m H g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 ) 、 分子鱼分布(Mw ZMn) 、 および粘度 ( 50'C)の測定結果を表 12に示す。
表 12 (メタ)ァクリル系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(.r イス" )]
166 AM40G:M- 100=80 :20 2.E6E4 (4.1) 956
167 AM40G:M-100=70:30 3.Θ0Ε4 (4.8) 1676
168 AM90G:H- 100=80 :20 1.75E4 (3.6) 583
169 AMP60G:M-100=80:Z0 2.64E4 (4.5) 745
170 AH90G:EHA:H-100=30:30:40 3.67E4 (2.9) 1580
171 AM90G:EHA:H- 100=40 :40:20 1.91E4 (3.4) 1080
(実施例172〜183 )
実施例 1 66〜171で得られたアクリル系液状樹脂(A) 、 およびアクリル 系単量体( B ) を用いて調製した放射線硬化型液状樹脂組成物を 0. 5ミルのァ プリケータで PETフィルム上に塗布し、 様々な条件下に電子線を照射した。 使 用した硬化性樹脂組成物の組成、 電子線照射により得られた塗膜の硬化性、 柔軟 性および、 MEK ラビング試験 50回前後の重量変化より求めた残存率を表 1 3に 示す。
表 13 硬化性液状樹脂組成物の組成と硬化特性 硬化性樹脂組成物 粘度 硬化性 MEK ラ fc'ンク 柔軟性 施 (10/s) O: 硬化 (50 回後)
例 (A( 実施例 No.)) : ( B) [P] Δ: ク有 残存率
lo ( 重 i比) X: 未硬化 [¾]
172 実施例 166:TPGDA=4:6 4.36 〇 100 〇
173 実施例 167:TPGDA=4:6 5.46 〇 100 〇
174 実施例 168:PEG9DA=4:6 6.94 〇 100 ◎
175 実施例 169:PEG9DA=4:6 7.66 〇 100 ◎
176 実施例 170:N0DA =4:6 3.96 〇 100 〇
177 実施例 170:N0DA =6:4 29.14 〇 100 ◎
178 実施例 171:N0DA =4:6 3.40 〇 95 〇
179 実施例 171: (N0DA:TMPTA)=6:は: 2) 25.62 〇 100 〇
180 実施例 166:BP4PA=2:8 25.88 〇 100 ◎
181 実施例 168:BP4PA=2:8 23.45 〇 100 ◎
182 実施例 170: (BP4PA: TPGDA) =4:(2:4) 13.04 〇 100 〇
183 実施例 171: (BP4PA: TPGDA) =4: (2:4) 11.20 〇 100 ◎
9
(実施例 184〜: I 90)
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、 ァゾビス イソプチロニトリル( A I BN ) を開始剤(全モノマー仕込み量に対し 1重量% ) とし、 酢酸ェチル溶媒中(モノマー仕込み時の潘度: 33重量%)で、 85。C に設定した湯浴にて 5時間還流させた。 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、 マントルヒーターにて加温しながら、 常圧で撹拌を続けな がら溶媒を留去した、 さらに 100"Cで 4 OmmH g以下まで減圧することによ り溶媒を完全に留去し無溶剤の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(MwZMn) 、 および粘度( 5CTC) の測定結果を 表 14に示す。
表 14 (メタ) ァクリル系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 · 0
[P(r r )]
184 EHA:Si-l=80:Z0 2.Z6E4 (4.1) 220
185 EHA:AM90G:Si-l=60:20:20 3.60E4 (4.8) 82
186 LA:Si-l=60:40 1.75E4 (3.6) 53
187 EHA:F-1:H-100=80:5:15 1.64E4 (4.5) 435
188 AM90G:EHA:F-1=40:55:5 1.67E4 (2.9) 97
189 AM90G:EHA:AA=40:55:5 1.91E4 (3.4) 122
(実施例 190〜200)
実施例 184〜189で得られたアクリル系液状樹脂(A) 、 およびアクリル 系単置体(B) を用いて調製した放射線硬化型液状樹脂組成物を #8のバーコ一 タ一でァー卜紙上に塗布した上に厚さ 75 mの PETフィルムをキヤズトし、
P E Tフィルム下で D O S Eが 2 M R a dになるよう電子線を照射した。 照射後 、 PETフィルムを剝すと硬化収縮によるカールが無く、 光沢と耐溶剤性に優れ た塗工紙が得られた。実施例 184〜186で得られた樹脂を使用して得られた 塗工紙は更に 80 オーブン中で 1昼夜 ( 12時間)加温することにより耐溶剤 性が向上した。 表 15に、使用した硬化性樹脂組成物の組成と粘度、 電子線照射 により得られた塗工紙の硬化性、 基材接着性(セロテープ剥離試験による塗膜未 剥離率) 、 カール性(官能試験)および、 耐溶剤性(MEK ラビング試験 50回前 後の重量変化より求めた残存率)の評価結果を表 15に示す。
表 15 硬化性液状樹脂組成物の組成と硬化特性 硬化性樹脂組成物 粘度 硬化性 基材 力- 耐溶剤性 施 (10/s) 〇: 硬化接着性性 [¾] 例 (A( 実施例 No.)) : (B) [P] Δ:タ ク有
No (重量比) (50 V) X: 未硬化 [ ] A B
190 184:TPGDA=Z:8 0.54 〇 100 〇 90 - →d5
191 184:TMPT3E0=2:8 1.69 〇 100 〇 95 一 →100
192 184:BS550:THPT3E0=1:1:8 1.97 〇 100 △ 95— ►95
193 185:N0DA:THPT3E0=2:1:7 1.59 〇 100 〇 90— ►100
194 186:TMPT3E0=2:8 1.39 〇 100 〇 95—100
195 186:TMPT3E0=4:6 3.23 〇 100 〇 80 - →100
196 187:TPDGA=2:8 0.62 〇 100 〇 100
197 188:TPGDA=Z:8 0.45 〇 100 〇 100
198 187:189: TPGDA: THPT3E0=2 :1:3:4 2.14 〇 100 〇 100
199 188:189: TPGDA: TMPT3E0=2 :1:3:4 1.62 〇 100 〇 100
200 189:TPGDA:T PT3E0=3:3:4 1.70 〇 100 〇 95 注:カール性:〇 フラット、 △ 若干カールした状態
耐溶剤性: Aは電子線照射直後、 Bは 8 (TCで 12時間放置後の耐溶剤性を 示す。実施例 196以下は電子線照射直後の耐溶剤性を示す。
(実施例 201 )
攪 ί半装置、 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 EHA80g、 4HBA20gを配合し、 ァゾビ スイソプチロニトリル(AI BN) を開始剤(全モノマー仕込み量に対し 1重量 %) とし、 酢酸ェチル溶媒中(モノマー仕込み時の溏度: 33重量%)で、 85 °Cに設定した湯浴にて 5時閭還流させた。 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、 マントルヒーターにて加温しながら、 常圧で撹拌を続け ながら溶媒を留去した、 さらに 100 °Cで 40 m m H g以下まで減圧することに より溶媒を完全に留去し、 分子量 Mn=l 5100 (Mwノ Mn = 2. 8)で 2 7 OPの粘稠な液状樹脂を得た (収率 98%) 。 得られた液状樹脂 50 gに TP GDA50gを加え、 70°Cの湯浴で均一に成るまで撹拌した後、 MO Iを 10 . 2 gを滴下し 30分撹拌した後、 2—ェチルへキサン酸スズを 0. 1022 g 加え、 赤タト線 ( I R)スペクトルで 2300cm- 1付近にあるイソシァネート基 の特性ビークが無くなるまで 7 (TCで撹拌を続けた。 得られた液状樹脂変性物と TPGDAの組成物の粘度は 10. 4ボイズ( 50。C)であった。
(実施例 202)
撹拌装置、 望素導入管、 温度センサー、及びコンデンサーを備えた 5◦ 0ミリ リットル四つ口丸底フラスコに EHA60g、 4HBA40gを配合し、 ァゾビ スイソプチロニトリル(AI BN) を開始剤(全モノマー仕込み量に対し 1重量 %) とし、 醉酸ェチル溶媒中(モノマー仕込み時の港度 33重量%)で、 85 に設定した湯浴にて 5時間還流させた。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、 マントルヒーターにて加温しながら、 常圧で撹拌を続け ながら溶媒を留去した、 さらに 100 で 40 m m H g以下まで减圧することに より溶媒を完全に留去し、 分子量 Mn= 14800 (MwZMn = 3. 5〉で 5 89 Pの粘稠な液状樹脂を得た(収率 97%) 。
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 4HBA20 g、 酢酸ェチル 20 gを配合し、 滴 下ロートにて TD I、 24 gと酢酸ェチル、 24 gの混合溶液を滴下する。 70 での湯浴にて 30分程度撹拌した後、 2-ェチルへキサン酸スズ 0. 24 gを加 え、 加温、 撹拌を 3時間続け、 アクリル基を有するイソシアン酸エステル化合物 を得た。 ここに、 始めの反応で得られた液状樹脂 50 gを撹拌しながら加え、 6 CTCの湯浴で均一に成るまで 30分程度撹袢した後、 2—ェチルへキサン酸スズ を 90. 24 g加え、赤外線スペクトルでイソシァネート基の特性吸収 2300 cm- 'の吸収が無くなるまで 60 で撹拌を続け、 反応終了後、 反応器とコンデ ンサ一の間に分流管をセッ卜し、 4 (TCで加温しながら 1 OmmHg以下まで減 圧することにより溶媒を完全に留去し、 2060 ( 50で)ボイスの液状樹脂変 性物を得た。
(実施例 203〜205 )
実施例 20 1、 202で得られたァクリル系液状樹脂の変性物、 およびァクリ ル系単量体(B) を用いて調製した放射線硬化型液状樹脂組成物を #8のバーコ 一ターでアルミ板上に塗布し 4MRadの電子線を照射した。 表 16に、 使用し た硬化性樹脂組成物の組成と粘度、 電子線照射により得られた塗膜の硬化性(鉛 筆硬度〉 、基材接着性(セロテープ剥離試験による塗膜未剥離率)および、 耐溶 剤性(MEK ラビング試験 50回前後の重量変化より求めた残存率)の評価結果を 示す。
表 16 硬化性液状樹脂組成物の組成と硬化特性 実 硬化性樹脂組成物 粘度 硬化性 基材 耐溶剤性 施 (10/s) 鉛筆 接着性 [ϊ] 例(変性物(実施例 No.)) : (B ) [P] 硬度
No ( 重景比) (50 *C) [¾]
203 201 ( 変性物: TPGDA=1:1) 10.4 HB 100 100
E04 201:TMPT3E0=4:1 5.7 H 100 100
205 02:TPGDA=1:1 15.7 H 100 100
206 202:TMPT3E0= 1:1 32.1 2H 100 100
産業上の利用可能性
本発明により、 塗装工程の作業環境を飛散する低分子傲化合物で汚染すること がなく、 また大気中に有機溶剤、 モノマー等の低分子量化合物を放出しないため 特別の排ガス処理設備を要さず、 造膜できる硬化性液状樹脂組成物が提供される 。 さらに本発明により、 従来から用いられているロールコ一ター、 ナイフコータ 一などの塗工方法、 オフセット印刷、 グラビア印刷、 凸版印刷などの印刷方式で 造膜でき、 やはり従来ある加熱乾燥や電子線、 紫外線、 可視光線、 赤外線等の放 射線の照射により硬化させることができる硬化性液状樹脂組成物が提供される。