JPH0439367A - 近赤外光硬化型インキ - Google Patents

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】 （１）産業上の利用分野 本発明は、印刷インキに好適に使用し得る近赤外光硬化
型インキに関する。

（２）従来の技術 近年、印刷インキの無溶剤化による公害防止、急速硬化
による生産性の向上、あるいは、硬化皮膜の物性改良を
目的として紫外光硬化型インキの開発が盛んに進められ
ている（例えば、特開平１−２２９０８４、特開平１−
２７１４８９及び特開平２−２２３７０）。特開平２−
２２３７０明細書には、ポリ　（メタ）アクリル酸エス
テルと紫外光重合開始剤を含むことを特徴とし、硬化速
度及び皮膜硬度の優れた紫外光硬化型インキについて開
示されている。

（３）発明が解決しようとする課題 紫外光硬化インキは、２００〜４００ｎ閣の紫外光を照
射することによってカチオン重合あるいはラジカル重合
によって重合性モノマーが急速硬化するものである。紫
外光硬化インキの基本的な組成は色材、光活性ビヒクル
、光重合開始剤及び助剤からなり、このうち色材につい
ては一般に使用される顔料、染料が用いられる。また、
活性ビヒクルの主体は実用的にはアクリル酸エステル及
びその誘導体であるモノマー、プレポリマーである。光
重合開始剤には、アセトフェノン誘導体、ベンゾイン誘
導体、及びベンゾフェノン誘導体と水素供与体であるア
ミン類による水素引き抜き型の開始剤あるいはベンゾイ
ンアルキルエーテルのような直接光分解型の開始剤か用
いられている。

印刷分野では、これらのインキを１〜３ρの薄膜として
印刷し、紫外光により乾燥硬化を行なっている。これら
の紫外光硬化インキはその高速硬化性という特徴から、
化粧品、食品パッケージに使用されるポリスチレンート
などを印刷する枚葉平板印刷、アルミフォイル紙、ポリ
エステル、ミラーコート紙、アートコート紙などのラベ
ルシートを印刷するラベルシート印刷、スチロール、発
泡スチール、ポリスチレン、ポリプロピレンなどの容器
を印刷する曲面印刷、電子部品、電子機器装置のパネル
などを印刷する凸オフ印刷、時計の文字盤、電子部品な
どを印判するタンポ印刷、コンパクトディスク、プラス
チック容器やプリント配線などを印刷するスクリーン印
判などに利用されている。また、消エネルギー、インキ
塗膜強度などの特徴から、食缶、飲料缶などを印刷する
金属板印刷、教科書などの印刷に用いられるオフ輪印刷
、帳票などを印刷す不ビジネスフォーム印刷などにも使
用されている。しかし、これらに使用されている紫外光
硬化型インキは、光重合開始剤が２００〜４００ｎｓの
紫外光に感度をもち、紫外光は基本的に七ツマ−に対す
る透過性が小さいため、不透明な塗料、あるいは厚膜の
場合には紫外光硬化型インキは不適当であり、膜厚が厚
くなると表面のみ硬化するか、あるいは硬化時間が長く
なるという問題点をもっている。

本発明は、透過性に優れた近赤外光を用い硬化速度が早
く、印刷皮膜硬度の優れた近赤外光硬化型インキを提供
することを目的とする。

（４）課題を解決するための手段 本発明では、この課題を解決するために鋭意検討した結
果、一般に活性ビヒクルとして用いられるエチレン性イ
＼飽和基を含有するモノマー及びプレポリマーに光重合
開始剤として一般式（１）で表される近赤外光重合開始
剤を使用することによって近赤外光で硬化し、硬化速度
が早く印刷皮膜の硬度の優れた近赤外光硬化型インキを
見いだし、本発明を完成するに至った。

一般式（１） （式中、Ｄ＋は近赤外領域に吸収をもつ陽イオン色素で
あり、Ｒ、Ｒ、Ｒ及びＲ４は各々独立にアルキル、アリ
ール、アルカリール、アリル、アラルキル、アルケニル
、アルキニル、脂環式及び飽相または不飽和複素環式基
を示し、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４の中の少なくとも１
個は炭素原子数１〜８個のアルキル基である。）すなわ
ち、本発明は一般式（１）で示される近赤外光重合開始
剤を一般に印刷インキの活性ビヒクルとして用いられる
エチレン性不飽和基を含有するモノマー及びプレポリマ
ーに含有させることによって７００ｎｍ以上の近赤外光
に感度をもっことを特徴とする近赤外光硬化型インキに
関する。

本発明において、一般に印刷インキの活性ビヒクルとし
て用いられるエチレン性不飽和基を含有するモノマー及
びプレポリマーとは、１以上のエチレン性不飽和基、例
えば、ビニル基または、アリル基を有するモノマーなら
びに末端もしくは側鎖にエチレン性不飽和基を有するプ
レポリマーの両者を含有するものである。具体例として
は、ビスフェノールＡ型、フェノールノボラック型等の
エポキシ樹脂、エポキシ化大豆油、エポキシ化ロジン、
エポキシ化ポリブタジェン等のエポキシ樹脂とアクリル
酸及びメタクリル酸との反応物であるエポキシアクリレ
ート類、エポキシメタクリレート類、前記エポキシアク
リレート類及びメタクリレート類のウレタン変性物、脂
肪酸変性アルキッド樹脂のアクリル酸エステル及びメタ
クリル酸エステル等のエチレン性不飽和基含有樹脂、あ
るいは、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレー
ト、エボキンアクリレート、エポキンメタクリレート、
ビスフェノールＡテトラエチレングリコールジアクリレ
ート、ビスフェノールＡテトラエチレングリコールジメ
タクリレート、ビスフェノールＦポリエチレングリコー
ルジアクリレート、ビスフェノールＦポリエチレングリ
コールジメタクリレート、トリシクロデカンジメチロー
ルジアクリレート、トリシクロデカンジメチロールジメ
タクリレート、トリメチロールプロパントリプロポキシ
トリアクリレート、トリメチロールプロパントリプロポ
キシトリメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテ
トラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメ
タクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシト
リアクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキン
トリメタクリレート、ヒドロキンピバリン酸ネオペンチ
ルグリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネ
オペンチルグリコールジメタクリレート、ジペンタエリ
スリトールペンタ（またはヘキサ）アクリレートまたは
メタクリレート等、トリペンタエリスリトール、テトラ
ペンタエリスリトールのアクリル酸エステル及びメタク
リル酸エステル等のエチレン性不飽和モノマー類か挙げ
られる。

なかでも、好適な例としてはエポキシ化大豆浦、エポキ
シ化ロジン等のエポキシアクリレート類及びウレタン変
性物、脂肪酸変性アルキッド樹脂のアクリル酸エステル
１、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、
エポキンアクリレート、エポキシメタクリレート、ビス
フェノールＡテトラエチレン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プロポキシトリアクリレ
ート、トリペンタエリスリトール、テトラペンタエリス
リトールのアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステ
ル等を挙げることができる。

本発明に用いられる近赤外光重合開始剤とし。

では、一般式（１）で表される陽イオン性染料−ボレー
ト錯体であり、これを構成する陽イオン染料の特定な種
類は近赤外領域に吸収をもつシアニン、トリアリールメ
タン、アミニウム、ジインモニウム系色素であり、ボレ
ート陰イオンのＲ１，、Ｒ２Ｒ３及びＲ４は各々独立に
アルキル、アリール、アルカリール、アリル、アラルキ
ル、アルケニル、アルキニル、脂環式及び飽和または不
飽和複素環式基を示し、Ｒ、Ｒ、Ｒ及びＲ４の中の少な
くとも１個は炭素原子数１〜８個のアルキル基である。

本発明に特に有用な開始剤の例を第１表に示す。

本発明の近赤外光硬化型インキは、前記のエチレン性不
飽和基を含有するモノマー及びプレポリマーに近赤外光
重合開始剤を好ましくは、０，０１〜１０重量％、特に
０．１〜５重量％の割合で混合して形成したものが好ま
しい。本発明の近赤外光硬化型インキには、さらに必要
によって固形の非反応性樹脂、例えば、ジアリルフタレ
ート樹脂、環状ケトン樹脂、天然樹脂変性フェノール樹
脂、アクリル樹脂等を加えて、硬化皮膜等を改良するこ
とができるが、その配合量は、本発明の近赤外光硬化型
インキに対して３０％以下が適当である。

本発明の近赤外光硬化型インキには、着色顔料の外、必
要に応じて重合禁止剤、可塑剤、充填剤、溶剤並びに酸
素除去剤及び連鎖移動剤等の助剤類を併用することがで
きる。

本発明の近赤外光硬化型インキは、紫外光硬化型インキ
が使用されている枚葉平板印刷、金属板印刷、オフ輪印
刷、ビジネスフォーム印刷、ラベルンート印刷、曲面印
刷、凸オフ印刷、タンポ印刷、スクリーン印刷などの印
刷インキとして有用であるが、その他に、紙のつや出し
コーティング剤、保護コーティング、ソルダーレジスト
等としても有用である。

本発明の近赤外光硬化型インキは、紙、プラスチック及
び金属などに印刷された後、半導体レーザー、ハロゲン
ランプ及び発光ダイオードなどにより近赤外光を照射し
硬化させ、強度の優れた印刷皮膜を得ることができる。

印刷インキへの適用の具体的な例としては、枚葉平板印
刷インキとして使用でき、化粧品、食品パッケージに用
いられるアルミフォイル紙に、この近赤外光硬化型イン
キにて５μｓの厚さで印刷し、近赤外光照射装置で照射
することによって、浸透乾燥性のないアルミフォイル紙
へ乾燥定着を行うことができる。

以下、実施例をあげて本発明をさらに説明する。

実施例　１ ペンタエリスリトールトリアクリレート４０重量部、ウ
レタンアクリレート（新中村化学社製。

Ｕ　−１０８−Ａ）　３５重量部、ビスフェノールＡテ
トラエチレングリコールジトリアクリレート５重量部、
Ｒｕｂｊｎｅ　ＧＬ　−ＳＥ　（日本佐薬社製）１９重
量部及び近赤外光重合開始剤（開始剤番号１）１重量部
を３本ロールで練肉して近赤外光硬化型インキＡを得た
。

実施例　２ ペンタエリスリトールテトラアクリレート４０重量部、
エポキシアクリレート（日本化薬社製、カラヤッドＲ−
１６７）３０重量部、トリメチロールプロパントリプロ
ポキシトリアクリレート１０重量部、Ｒｕｂｉｎｅ　Ｇ
Ｌ　−Ｓ　Ｅ　（日本佐薬社製）　１９重量部及び近赤
外光重合開始剤（開始剤番号１）１重量部を３本ロール
で練肉して近赤外光硬化型インキＢを得た。

実施例　３ ペンタエリスリトールトリアクリレート４０重量部、ウ
レタンアクリレート（新中村化学社製。

Ｕ　−１０８−Ａ）　３５重量部、ビスフェノールＡテ
トラエチレングリコールジトリアクリレート５重量部、
Ｎａｖｙ　Ｂｌｕｅ　２Ｇ　−Ｓ　Ｆ　２００　（日本
佐薬社製）１９重量部及び近赤外光重合開始剤（開始剤
番号４Ａ）２重量部を３本ロールで練肉して近赤外光硬
化型インキＣを得た。

実施例　４ ジペンタエリスリトールペンタアクリレート４０重量部
、エポキシアクリレート（日本佐薬社製。

カラヤッドＲ−１６７）３０重量部、ビスフェノールＡ
テトラエチレングリコールジトリアクリレート１０重量
部、Ｎａｖｙ　Ｂｌｕｅ　２Ｇ　−Ｓ　Ｆ　２００　（
日本佐薬社製）１９重量部及び近赤外光重合開始剤（開
始剤番号６Ａ）０．５重量部を３本ロールで練肉して近
赤外光硬化型インキＤを得た。

比較例　１ 実施例１で、近赤外光重合開始剤（開始剤番号１）を０
−ベンゾイル安息香酸メチル１０重量部に変える以外は
実施例１と同様にして近赤外光硬化型インキＥを得た。

インキ性能評価方法 硬化時間：実施例１〜４及びインキ０．６ｇをＲ１テス
ターを用いてカルトン紙に展色し、たたちにアルミニウ
ムコート型ハロゲンランプ（２Ｗ　／　ｃｊ　）で照射
した後、Ｒ１テスターによりアート紙に圧着し、インキ
が付着しなくなるまで要した照射時間（秒）を硬化時間
とした。

皮膜硬度：硬質塩ビ板にバーコーターにより膜厚１０ミ
クロンになるように塗布し、アルミニウムコート型ハロ
ゲンランプ（２Ｗ／ｃｄ）で１秒間照射し硬化させた。

ついで、ＪＩＳ−Ｋ−５４００に基ずいて、鉛筆硬度を
Ｍｊ定した。

硬化時間及び鉛筆硬度のＭ］定結果を第２表に示す。

（６）発明の効果 本発明により、近赤外光で硬化し、硬化速度が速くかつ
皮膜硬度か大きい近赤外光硬化型インキが提供される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式（１）で表される近赤外光重合開始剤を含むこと
   を特徴とする近赤外光硬化型インキ 一般式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｄ＋は近赤外領域に吸収をもつ陽イオン色素で
   あり、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３及びＲ＿４は各々独立に
   アルキル、アリール、アルカリール、アリル、アラルキ
   ル、アルケニル、アルキニル、脂環式及び飽和または不
   飽和複素環式基を示し、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３及びＲ
   ＿４の中の少なくとも１個は炭素原子数１〜８個のアル
   キル基である。）