JPH10237288A - 活性エネルギー線硬化性組成物 - Google Patents

活性エネルギー線硬化性組成物

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JPH10237288A
JPH10237288A JP3867697A JP3867697A JPH10237288A JP H10237288 A JPH10237288 A JP H10237288A JP 3867697 A JP3867697 A JP 3867697A JP 3867697 A JP3867697 A JP 3867697A JP H10237288 A JPH10237288 A JP H10237288A
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JP
Japan
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energy ray
active energy
polyester resin
compound
cyclopentadiene
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Pending
Application number
JP3867697A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Ishii
博之 石井
Takamitsu Hisaie
隆光 久家
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリオレフィン基材への接着性と光硬化性と
アクリレートモノマーへの相溶性を向上させる活性エネ
ルギー線硬化性組成物を提供すること。 【解決手段】 式(I)で示される二塩基酸と、シクロ
ぺンタジエンの重合物にアリルアルコールが付加した化
合物とからなるポリエステル樹脂又は該ポリエステル樹
脂のアクリル酸変性物、およびエチレン性不飽和化合物
からなることを特徴とする活性エネルギー線硬化性組成
物。 式(I) 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線または電子線等
の活性エネルギー線照射により硬化し得る被覆組成物に
関する。
【0002】
【従来の技術】ラジカル重合性化合物を含む印刷イン
キ、塗料などの被覆剤に紫外線や電子線などの活性エネ
ルギー線を照射し硬化させるために、従来より種々の素
材が開発され、実用化されている。また、本発明に先行
する技術として、ジアリルフタレートプレポリマーとエ
チレン性不飽和化合物の組み合わせによる技術も提案さ
れている。例えば、米国特許第3551311号公報お
よび米国特許第3552986号公報は、ペンタエリス
リトール、ジペンタエリスリトールあるいはポリペンタ
エリスリトールとエチレン性不飽和酸とのエステル化合
物とジアリルフタレートプレポリマーを含有する組成物
を開示している。
【0003】さらに、特公昭61−4861号公報には
ジアリルフタレートプレポリマーとジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレートの単量体〜4量体を混合加熱し
て形成したものをビヒクルとすることが開示されてい
る。しかし、硬化速度が追求される一方で、塗工・印刷
などの対象となる基材が多岐に亘ってきており、基材と
の接着性も要求されてきている。特に、ポリオレフィン
を基材とするプラスチック原反は紙にはない物理的性質
の優秀さによって用途が拡大しており、これらへの良好
な接着性は重要な性能となってきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これまで、接着性を向
上させるために、被覆剤中および印刷インキに原反への
親和性の良い溶剤類や原反と同一の構造を持つ素材が使
用されてきた。例えば、エポキシ、ウレタン、ポリエス
テル、アルキッドおよびこれらのアクリレートや末端基
の変性物あるいはポリオレフィン骨格を持つ樹脂などで
ある。しかしながら硬化性や印刷中のミスチングの発生
など十分な印刷適性を得ることが出来ず、結果として印
刷速度を向上させながら接着性の良い被覆剤および印刷
インキを得ることが出来なかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリオレ
フィン基材への接着性を向上するためには、原反との相
溶性はもちろん併用するアクリレートモノマーとの相溶
性を同時に満足することが必要であり、また、樹脂自身
の柔軟性を保持することが必要と考え鋭意検討した結
果、ジシクロペンタジエン骨格を有する二塩基酸(I)
とシクロペンタジエンの重合物にアリルアルコールが付
加した化合物とをエステル化素材としたところ、ポリオ
レフィン基材への接着性が飛躍的に向上することを見い
だした。また、過剰の水酸基を有するポリエステル樹脂
を調整し、アクリル酸によりエステル化することで光硬
化性とアクリレートモノマーとの相溶性を向上させえる
ことを見出し本発明に至ったものである。
【0006】
【発明の実施の形態】即ち、本発明は、式(I)で示さ
れる二塩基酸と、シクロぺンタジエンの重合物にアリル
アルコールが付加した化合物とからなるポリエステル樹
脂、およびエチレン性不飽和化合物からなることを特徴
とする活性エネルギー線硬化性組成物に関する。 式(I)
【0007】
【化3】
【0008】更に本発明は、式(I)で示される二塩基
酸と、シクロぺンタジエンの重合物にアリルアルコール
が付加した化合物とからなるポリエステル樹脂のアクリ
ル酸変性物、およびエチレン性不飽和化合物からなるこ
とを特徴とする活性エネルギー線硬化性組成物に関す
る。 式(I)
【0009】
【化4】
【0010】更に本発明は、ポリエステル樹脂の重量平
均分子量が1000〜5万である上記活性エネルギー線
硬化性組成物に関する。更に本発明は、上記活性エネル
ギー線硬化性組成物からなる被覆組成物に関する。更に
本発明は、印刷インキである上記被覆組成物に関する。
本発明における式(I)で示される二塩基酸は、シクロ
ペンタジエンをアリル基で変性したものに、無水マレイ
ン酸をディールスアルダー反応させて得られる化合物で
ある。即ち、シクロペンタジエンをアニオン化させ、こ
れにアリルクロライドを付加させたものを無水マレイン
酸とディールスアルダー反応させたものである。
【0011】本発明における、シクロペンタジエンの重
合物にアリルアルコールが付加した化合物は、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
ペンタジエン等のシクロペンタジエンの重合物にアリル
アルコールが付加した構造を有し、アリルアルコール由
来の水酸基を有する。これらの化合物は上記シクロペン
タジエンの重合物にアリルアルコールを付加してもよい
し、シクロペンタジエンとアリルアルコールを加熱反応
させることによっても得ることができる。本発明のポリ
エステル樹脂は、式(I)で示される二塩基酸のカルボ
ン酸と、シクロペンタジエンの重合物にアリルアルコー
ルが付加した化合物が含有する水酸基とを、ほぼ等モル
となるように配合しエステル反応させて得ることができ
る。
【0012】本発明のポリエステル樹脂のアクリル酸変
性物は、式(I)で示される二塩基酸のカルボン酸と、
シクロペンタジエンの重合物にアリルアルコールが付加
した化合物が含有する水酸基とを、水酸基が過剰になる
ように反応させて水酸基を含有するポリエステル樹脂と
し、これにアクリル酸を反応させてエチレン性不飽和二
重結合を導入したものである。ポリエステル樹脂の重量
平均分子量は、好ましくは1000〜5万、より好まし
くは5000〜3万である。分子量が低くなると樹脂の
軟化点が低下し、被覆物表面の耐摩擦性が低下する。
【0013】本発明において、モノマーとして使用され
るエチレン性不飽和化合物の例としては、アルキル−ま
たはヒドロキシアルキル−アクリレートまたは−メタク
リレートであり、例えばメチル−、エチル−、ブチル
−、2−エチルヘキシル−または2−ヒドロキシエチル
アクリレート;イソボロニルアクリレート;メチル−ま
たはエチルメタクリレートが挙げられる。その他の例と
しては、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、N−置換(メタ)アクリルアミド、ビニルア
セテートのようなビニルエステル;イソブチルビニルエ
ーテルのようなビニルエステル;スチレン;アルキル−
およびハロゲン化スチレン;N−ビニルピロリドン;ビ
ニルクロライドまたはビニリデンクロライドなどがあ
る。
【0014】更にモノマーとして使用される複数の二重
結合を有するエチレン性不飽和化合物の例としては、エ
チレングリコール−、プロピレングリコール−、ネオペ
ンチルグリコール−、ヘキサメチレングリコール−また
はビスフェノール−A−ジアクリレート;4,4′−ビ
ス(2−アクリロイルオキシエトキシ)−ジフェニルプ
ロパン;トリメチロールプロパントリアクリレート;ペ
ンタエリスリトール−トリアクリレートまたは−テトラ
アクリレート;ビニルアクリレート;ジビニルベンゼ
ン;ジビニルサクシネート;ジアリルフタレート;トリ
アリルホスフェート;トリアリルイソシアヌレートまた
はトリス−(2−アクリロイルオキシエチル)イソシア
ヌレート;ジペンタエリスリトール−ヘキサアクリレー
ト、ペンタアクリレート、またはトリアクリレート等が
ある。
【0015】プレポリマーとして使用されるエチレン性
不飽和化合物の例としては、アクリル化したエポキシ樹
脂、アクリル化ポリエーテル、アクリル化ポリウレタン
またはアクリル化ポリエステル樹脂がある。不飽和オリ
ゴマーの例としては不飽和ポリエステル樹脂があり、例
えば、マレイン酸、フタル酸および1種類以上のジオー
ルから製造され、分子量が約500 〜3000のものが使用さ
れる。
【0016】本発明の活性エネルギー線硬化性組成物
は、ポリエステル樹脂もしくはそのアクリル酸変性物と
エチレン不飽和化合物の配合割合は、ポリエステルもし
くはそのアクリル酸変性物が40〜80重量%およびエ
チレン性不飽和化合物20〜60重量%の範囲にあるこ
とが好ましい。本発明の活性エネルギー線硬化性組成物
は、紫外線を使用する場合には光開始剤、増感剤を添加
することが必要がある。また、重合禁止剤、顔料などの
着色剤、充填剤、粘度調整剤などの各種添加剤を目的に
応じて常法により添加し、使用することが出来る。
【0017】本発明の用途としては、特に制限がない
が、印刷インキ、シルクスクリーンインキ、グラビアイ
ンキ、オーバープリントワニス、コーティング等のグラ
フィックアーツ関係、接着剤、フォトレジストなどの技
術分野において使用される。次に実施例、比較例により
本発明を説明する。
【0018】
【実施例】
【0019】実施例1 化合物(I)の合成 230gの金属ナトリウムを1750gの市販キシレン
に溶解し、ビブロミキサー中で充分に分散させた後、3
5℃に冷却する。100gのターシャリーブタノールを
添加したのち、攪拌しながら、792gのシクロペンタ
ジエンを滴下しながら加える。この時反応槽の温度を約
40℃に保つ。水素が放出し終えたら、反応槽の温度を
外部冷却によって40から50℃に保ちながら、840
gのアリールクロライドを添加する。温度が35から4
0℃になるまで反応を続けた後、析出した塩化ナトリウ
ムを水とともに系外へ取り除く。980gのマレイン酸
を30から40℃に保ったアリルシクロペンタジエンの
キシレン溶液中に攪拌しながら添加する。更に、80℃
で2時間反応を進めたのち、減圧下で脱溶媒して129
6gの化合物(I)を得た。
【0020】シクロぺンタジエンの重合物にアリルアル
コールが付加した化合物(II) の合成純度96%のジシ
クロペンタジエン660g,アリルアルコール300g
および市販混合キシレン500gを攪拌機付きオートク
レーブに仕込み、温度260℃で5時間反応させた。反
応終了後オートクレーブを冷却し、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、7
50gの樹脂(II)をえた。
【0021】ポリエステル樹脂の合成 化合物(I) 250重量部 化合物(II) 320重量部 トルエン 42重量部 を攪拌機つき四つ口フラスコに仕込み窒素ガス気流下で
200℃で12時間反応させ酸価5になったところで脱
溶媒し、分子量7500の固型樹脂を得た。これを樹脂
aとする。
【0022】ポリエステル樹脂のアクリル酸変性物の合
成 実施例2 化合物(I) 220重量部 化合物(II) 350重量部 トルエン 42重量部 を攪拌機つき四つ口フラスコに仕込み窒素ガス気流下で
200℃で12時間反応させ酸価5になったところで脱
溶媒し、80℃まで冷却し、この温度で窒素ガス/空気
の等量気流下でベンゼン50部、ハイドロキノン1部、
p−トルエンスルホン酸10部およびアクリル酸134
部を仕込み徐々に昇温し90から110℃の範囲で反応
させ酸価が20以下になったところで脱溶媒し汲み出し
た。この樹脂の分子量は6000であった。これを樹脂
bとする。
【0023】比較例1 テトラヒドロ無水フタル酸 390重量部 トリメチロールプロパン 294重量部 トルエン 49重量部 を攪拌機つき四つ口フラスコに仕込み窒素ガス気流下で
200℃で13時間反応させ酸価4になったところで脱
溶媒し、分子量6000の固型樹脂を得た。これを樹脂
cとする。
【0024】比較例2 テトラヒドロ無水フタル酸 288重量部 トリメチロールプロパン 294重量部 o−ベンゾイル安息香酸 147重量部 トルエン 49重量部 を攪拌機つき四つ口フラスコに仕込み窒素ガス気流下で
200℃で14時間反応させ酸価5になったところで脱
溶媒し、80℃まで冷却し、この温度で窒素ガス/空気
の等量気流下でベンゼン50部、ハイドロキノン1部、
p−トルエンスルホン酸10部およびアクリル酸72部
を仕込み徐々に昇温し90から110℃の範囲で反応さ
せ酸価が20以下になったところで脱溶媒し汲み出し
た。この樹脂の分子量は7200であった。これを樹脂
dとする。
【0025】次に上記の樹脂とモノマー等を用い活性エ
ネルギー線硬化性被覆組成物を作成した。
【0026】
【表1】
【0027】「硬化速度の測定」調整した各オーバープ
リントワニスおよび藍インキを明製作所製RIテスター
を用い、マリコートボール紙へ30mg/100cm2
の塗布量で印刷し、120w/cm高圧水銀ランプより
10cmの所をコンベアに乗せて通過させ、塗膜の硬化
(指頭による)に要したコンベアスピード(m/分)を
もって硬化速度として測定した。 「接着製の評価」コロナ処理を施したPP原反(表面処
理度40dyne/cm)、軟質塩ビ原反への接着性
を、硬化度の測定と同様の方法で得た印刷物のセロテー
プ剥離試験によって評価した。
【0028】
【表2】
【0029】
【発明の効果】本発明により印刷の高速化と原反の多様
化に対応可能な、高速硬化性とプラスチックフィルムへ
の接着性に優れる印刷インキを提供できるものである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年3月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリオレ
フィン基材への接着性を向上するためには、原反との相
溶性はもちろん併用するアクリレートモノマーとの相溶
性を同時に満足することが必要であり、また、樹脂自身
の柔軟性を保持することが必要と考え鋭意検討した結
果、クロペンタジエン骨格を有する二塩基酸(I)と
シクロペンタジエンの重合物にアリルアルコールが付加
した化合物とをエステル化素材としたところ、ポリオレ
フィン基材への接着性が飛躍的に向上することを見いだ
した。また、過剰の水酸基を有するポリエステル樹脂を
調整し、アクリル酸によりエステル化することで光硬化
性とアクリレートモノマーとの相溶性を向上させえるこ
とを見出し本発明に至ったものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】シクロぺンタジエンの重合物にアリルアル
コールが付加した化合物(II) の合成純度96%のジシ
クロペンタジエン660g,アリルアルコール300g
および市販混合キシレン500gを攪拌機付きオートク
レーブに仕込み、温度260℃で5時間反応させた。反
応終了後オートクレーブを冷却し、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、7
50gの化合物(II)をえた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 167/06 C09D 167/06

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(I)で示される二塩基酸と、シクロ
    ぺンタジエンの重合物にアリルアルコールが付加した化
    合物とからなるポリエステル樹脂、およびエチレン性不
    飽和化合物からなることを特徴とする活性エネルギー線
    硬化性組成物。 式(I) 【化1】
  2. 【請求項2】 式(I)で示される二塩基酸と、シクロ
    ぺンタジエンの重合物にアリルアルコールが付加した化
    合物とからなるポリエステル樹脂のアクリル酸変性物、
    およびエチレン性不飽和化合物からなることを特徴とす
    る活性エネルギー線硬化性組成物。 式(I) 【化2】
  3. 【請求項3】 ポリエステル樹脂の重量平均分子量が1
    000〜5万である請求項1または2記載の活性エネル
    ギー線硬化性組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3いずれか記載の活性エ
    ネルギー線硬化性組成物からなる被覆組成物。
  5. 【請求項5】 印刷インキである請求項4記載の被覆組
    成物。
JP3867697A 1997-02-24 1997-02-24 活性エネルギー線硬化性組成物 Pending JPH10237288A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001074586A1 (fr) 2000-04-03 2001-10-11 Mitsubishi Chemical Corporation Produit a couches, procede de liaison, et composition reticulable sous l'effet de rayons actiniques
JP2009096988A (ja) * 2007-09-25 2009-05-07 Fujifilm Corp 光硬化性コーティング組成物、オーバープリント及びその製造方法
CN112939775A (zh) * 2021-03-10 2021-06-11 珠海君奥新材料科技有限公司 适用于光固化喷墨墨水的低聚物及其制备方法

Cited By (4)

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WO2001074586A1 (fr) 2000-04-03 2001-10-11 Mitsubishi Chemical Corporation Produit a couches, procede de liaison, et composition reticulable sous l'effet de rayons actiniques
JP2009096988A (ja) * 2007-09-25 2009-05-07 Fujifilm Corp 光硬化性コーティング組成物、オーバープリント及びその製造方法
CN112939775A (zh) * 2021-03-10 2021-06-11 珠海君奥新材料科技有限公司 适用于光固化喷墨墨水的低聚物及其制备方法
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