JP3672651B2 - Ultraviolet curable resin composition for ink jet recording system and cured product thereof - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジエット記録方式用紫外線硬化性樹脂組成物に関する。更に詳細には、光ディスク用オーバーコート剤あるいはハードコート剤等の光ディスク用材料に特に適するインクジエット記録方式用紫外線硬化性樹脂組成物及びその硬化物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピューター等で作成した文書やイメージ等の画像を紙やＯＨＰフィルム等の被記録媒体に出力する方法の一つとして、インクジエット記録方式が使用されている。通常、インクジエット記録方式での被記録媒体には、画像の耐水性や耐光性の向上のために紙やプラスチックフィルムの上に被記録媒体用樹脂層を形成しなければならない欠点を有している。
一方、光ディスクの分野においては、記録膜の保護のための紫外線硬化型の樹脂組成物がオーバーコート剤として使用されているが、コーティング方法としては、スピンコート法が用いられ使用する以上の量を記録膜の上にのせなければならず必要量以外の量のオーバーコート剤を再使用するためには、インクの精密ろ過が必要となり工程が複雑となり問題である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の欠点を改良し、被記録媒体用樹脂層を形成しなくても紙やプラスチック基材上に画像あるいは塗膜形成が可能で又、必要量だけが塗布が可能であるインクジエット記録方式用紫外線硬化性樹脂組成物及びその硬化物を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（メタ）アクリレート化合物（Ａ）とビニルエーテル化合物（Ｂ）及び光重合開始剤（Ｃ）を含有することを特徴とするインクジエット記録方式用紫外線硬化性樹脂組成物及びその硬化物に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する（メタ）アクリレート化合物（Ａ）の具体例としては、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート、カルビトール（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェニルポリエトキシ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（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、２−エチル−２−ブチル−１，３−ブタンジオールジ（メタ）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）アクリレート、ビスフェノールＡポリエトキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦポリエトキシジ（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、トリシクロデカンジメチロールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンポリプロポキシトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリススリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールポリエトキシテトラ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ及びペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリカプロラクトンヘキサ（メタ）アクリレート等の反応性単量体、エポキシ樹脂〔例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（例えば、油化シェルエポキシ（株）製、エピコート８２８、エピコート１００１等）、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（例えば、油化シェルエポキシ（株）製、エピコートＲ−８０７、エピコート４００１Ｐ等）、脂肪族系エポキシ樹脂（例えば、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等）、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等〕と（メタ）アクリル酸との反応物であるエポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート〔例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリカーボネートジオール等のポリオール類とトリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、等の有機ポリイソシアネート類と２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の水酸基含有（メタ）アクリレート類と反応物〕等の反応性オリゴマー等を挙げることができる。
【０００６】
本発明で使用するビニルエーテル化合物（Ｂ）の具体例としては、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、１，４−ブタンジオールモノビニルエーテル、１，９−ノナンジオールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、シクロヘキシル−１，４−ジメチロールモノビニルエーテル、２−クロロエチルビニルエーテル、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルビニルエーテル、トリエチレングリコールビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジビニルエーテル、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル、１，９−ノナンジオールビニルエーテル，シクロヘキシル−１，４−ジメチロールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル等の反応性ビニルエーテル単量体、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等のポリオール類とトリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の有機ポリイソシアネート類と水酸基含有ビニルエーテル類（例えば、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、１，４−ブタンジオールモノビニルエーテル、シクロヘキシル−１，４−ジメチロールモノビニルエーテル等）の反応物であるウレタンビニルエーテル、前記、水酸基含有ビニルエーテル類とポリカルボン酸クロライド類（例えば、フタル酸ジクロライド、イソフタル酸ジクロライド、テトラヒドロフタル酸ジクロライド等）の反応物であるポリエステルポリビニルエーテル等の反応性ビニルエーテルオリゴマー等を挙げることができる。
【０００７】
本発明で使用する光重合開始剤（Ｃ）の具体例としては、例えは、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルフォリノ−プロパン−１、４−ベンゾイル−４′−メチルジフェニルスルフィド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、２−エチルアンスラキノン等の光ラジカル重合開始剤
【０００８】
トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１５０（旭電化（株）製）、ＦＣ−５０８、ＦＣ−５１２（３Ｍカンパニー社製）、ＵＶＥ−１０１４（ゼネラルエレクトリックカンパニー社製）等のポリアリールスルホニウム塩、Ｉｒｇ−２６１（チバ・ガイギー社製）等のメタロセン化合物ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ｐ−ノニルフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、４，４′−ジエトキシフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等のポリアリールヨードニウム塩等の光カチオン重合開始剤等を挙げることができる。これら光重合開始剤は、１種又は２種以上を選択して使用することができる。
【０００９】
本発明の樹脂組成物は（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の各成分を溶解、混合、混練等をすることにより調製することができる。
本発明の樹脂組成物中、各成分の使用割合は以下のようにすることができる（％は重量％）。
（Ａ）成分は１０〜８０重量％が好ましく、特に好ましくは、２０〜７５重量％である。（Ｂ）成分は、１０〜８５重量％が好ましくは、特に好ましくは、２０〜７５重量％である。（Ｃ）成分は０．１〜２０重量％が好ましく、特に好ましくは０．５〜１５重量％である。
【００１０】
本発明の樹脂組成物には、更に必要に応じて、エポキシ樹脂（例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等）、染料、顔料等の着色剤、消泡剤、レベリング剤、重合禁止剤、ワックス類、酸化防止剤、非反応性ポリマー、シランカップリング剤、光安定剤、帯電防止剤、スリップ剤等を添加することもできる。
本発明の樹脂組成物は、前述のように、光ディスク用オーバーコート剤、ハードコート剤あるいは接着剤等の光ディスク用材料に好適に用いられるが、それ以外にもインキ、塗料、コーティング、接着剤等に有用である。
【００１１】
本発明の樹脂組成物は、インクジエットプリンターを用いて、各種基材（紙、プラスチック、プラスチックフィルム、セラミック、ガラス、木等）あるいは、光ディスク基板上に組成物をむだなく厚さ１〜５０μの範囲で塗布される。塗布後、紫外線を照射し、塗膜を硬化させる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。なお、実施例中の部は、重量部である。
実施例１〜４
表１に示した配合組成にしたがって樹脂組成物を加熱、混合し調製した。得られた各組成物について、インクジエットプリンターで光ディスク基面上に厚さ３μになるように塗布試験を行ない、又各組成物のインク容器中の貯蔵安定性、インクジエットプリンターのインクノズルの状態、塗布性を評価した。次いで塗布された塗膜に紫外線を照射して硬化塗膜を得た。硬化状態を観察した。
【００１３】
【表１】
評価法
（貯蔵安定性）：各組成物をカートリッジ式のインク容器に密閉し、５０℃に加温し、１ケ月間放置し組成物の状態を観察した。
○・・・・全く変化していない。
△・・・・やや増粘がみられる。
×・・・・ゲル物が発生している。
（インクノズルの状態）：インクジエットプリンターで塗布試験中、インクノズルの状態を観察した。
○・・・・全く問題が無い。
△・・・・やや組成物の出が悪い。
×・・・・組成物が出なくなる。
（塗布性）：塗布された塗膜の状態を観察した。
○・・・・均一に塗布されている。
△・・・・やや膜厚にバラツキがある。
×・・・・塗布されない部分がある。
（硬化状態）：塗膜の硬化状態を観察した。
○・・・・問題なく硬化している。
×・・・・硬化の不良が発生している。
【００１５】
注）＊１ ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−１１４：日本化薬（株）製、ビスフェノールＡ、ジグリシジルエーテルのアクリル酸エステル化物。
＊２ Ｉｒｇ １８４：チバ・ガイギー社製、光ラジカル重合開始剤
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
＊３ オプトマーＳＰ−１７０：旭電化（株）製、光カチオン重合開始剤
【００１６】
表１の結果から明らかなように、本発明の樹脂組成物はインクジエットプリンターでの塗布適性に優れており、又、塗布や記録のための被記録媒体用樹脂層を必要としない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のインクジエット記録方式用紫外線硬化性樹脂組成物は、インクジエットプリンターでの塗布性能に優れ、塗布や記録のための被記録媒体用樹脂層を必要としない。スピンコーターでの塗布法のような再使用するための複雑な工程も必要がなく、光ディスク用材料に適する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultraviolet curable resin composition for an ink jet recording system. More specifically, the present invention relates to an ultraviolet curable resin composition for an ink jet recording system and a cured product thereof particularly suitable for optical disk materials such as an optical disk overcoat agent or hard coat agent.
[0002]
[Prior art]
An ink jet recording method is used as one method for outputting an image such as a document or an image created by a personal computer to a recording medium such as paper or an OHP film. Usually, the recording medium in the ink jet recording system has a drawback that a resin layer for the recording medium must be formed on paper or a plastic film in order to improve the water resistance and light resistance of the image. Yes.
On the other hand, in the field of optical discs, an ultraviolet curable resin composition for protecting a recording film is used as an overcoat agent. As a coating method, a spin coat method is used and an amount larger than that used is used. In order to reuse an overcoat agent in an amount other than the required amount that must be placed on the recording film, the ink needs to be precisely filtered, which complicates the process.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention improves the above-described drawbacks, and can form an image or a coating film on a paper or plastic substrate without forming a resin layer for a recording medium, and can apply only a necessary amount. An ultraviolet curable resin composition for a jet recording system and a cured product thereof are provided.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an ultraviolet curable resin composition for an ink jet recording system, comprising a (meth) acrylate compound (A), a vinyl ether compound (B), and a photopolymerization initiator (C), and a cured product thereof. .
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Specific examples of the (meth) acrylate compound (A) used in the present invention include, for example, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 1,4-butanediol mono (meth) acrylate, carbitol ( (Meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenyl polyethoxy (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonane Diol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 2-ethyl-2-butyl-1,3-butanediol di (meth) acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol di (meth) acrylate, Sphenol A polyethoxydi (meth) acrylate, bisphenol F polyethoxydi (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate, trimethylolpropane polyethoxytri (meth) acrylate, trimethylol Propane polypropoxytri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol polyethoxytetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa And penta (meth) acrylate, dipentaerythritol polycaprolactone hexa (meth) acrylate, etc. Monomer, epoxy resin [for example, bisphenol A type epoxy resin (for example, Epicoat 828, Epicoat 1001 etc., manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), bisphenol F type epoxy resin (for example, Yuka Shell Epoxy Corporation) Manufactured, Epicoat R-807, Epicoat 4001P, etc.), aliphatic epoxy resins (eg, glycerin polyglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, etc.), phenol novolac type epoxy resins, etc. ] And (meth) acrylic acid are reaction products of epoxy (meth) acrylate and urethane (meth) acrylate [for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, polypropylene glycol, polytetramethyl Polyols such as lenglycol, neopentyl glycol, polyester diol, polycaprolactone diol, polycarbonate diol and organic polyisocyanates such as tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2- And reactive oligomers such as hydroxyl-containing (meth) acrylates and reactants such as hydroxypropyl (meth) acrylate, 1,4-butanediol mono (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and the like. .
[0006]
Specific examples of the vinyl ether compound (B) used in the present invention include 2-hydroxyethyl vinyl ether, 1,4-butanediol monovinyl ether, 1,9-nonanediol monovinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol monovinyl ether, Cyclohexyl-1,4-dimethylol monovinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, 2- (meth) acryloyloxyethyl vinyl ether, triethylene glycol vinyl ether, tetraethylene glycol divinyl ether, polytetramethylene glycol divinyl ether, 1,4-butane Diol divinyl ether, 1,9-nonanediol vinyl ether, cyclohexyl-1,4-dimethylol divinyl ether, trime Reactive vinyl ether monomers such as roll propane trivinyl ether and pentaerythritol tetravinyl ether, ethylene glycol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, polypropylene glycol, neopentyl glycol, polytetramethylene glycol Polyols such as polyester polyol and polycaprolactone polyol and tolylene diisocyanate, organic polyisocyanates such as 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and hydroxyl group-containing vinyl ethers (for example, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 1,4-butanediol monovinyl ether, cyclohexyl-1,4-dimethylol monovinyl ether Reactivity of urethane vinyl ether, which is a reaction product of the above), polyester polyvinyl ether, which is a reaction product of hydroxyl-containing vinyl ethers and polycarboxylic acid chlorides (for example, phthalic acid dichloride, isophthalic acid dichloride, tetrahydrophthalic acid dichloride, etc.) A vinyl ether oligomer etc. can be mentioned.
[0007]
Specific examples of the photopolymerization initiator (C) used in the present invention include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, Benzyldimethyl ketal, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, isopropylthioxanthone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane-1,4-benzoyl-4'-methyl Photoradical polymerization initiators such as diphenyl sulfide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2-ethylanthraquinone, etc.
Triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, SP-170, SP-150 (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), FC-508, FC-512 (manufactured by 3M Company), UVE-1014 ( Polyarylsulfonium salts such as General Electric Company), metallocene compounds such as Irg-261 (manufactured by Ciba Geigy), diphenyliodonium hexafluoroantimonate, p-nonylphenylphenyliodonium hexafluoroantimonate, 4,4′- Examples include photocationic polymerization initiators such as polyaryliodonium salts such as diethoxyphenyliodonium hexafluoroantimonate. These photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
[0009]
The resin composition of this invention can be prepared by melt | dissolving, mixing, kneading | mixing, etc. each component of (A), (B) and (C).
In the resin composition of the present invention, the proportion of each component used can be as follows (% is% by weight).
The component (A) is preferably 10 to 80% by weight, particularly preferably 20 to 75% by weight. The component (B) is preferably 10 to 85% by weight, particularly preferably 20 to 75% by weight. The component (C) is preferably 0.1 to 20% by weight, particularly preferably 0.5 to 15% by weight.
[0010]
The resin composition of the present invention may further include an epoxy resin (for example, a bisphenol A type epoxy resin, an aliphatic epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, etc.), a colorant such as a dye or a pigment, an antifoaming agent, if necessary. Agents, leveling agents, polymerization inhibitors, waxes, antioxidants, non-reactive polymers, silane coupling agents, light stabilizers, antistatic agents, slip agents and the like can also be added.
As described above, the resin composition of the present invention is suitably used for optical disc materials such as an optical disc overcoat agent, hard coat agent or adhesive, but in addition, ink, paint, coating, adhesive, etc. Useful for.
[0011]
The resin composition of the present invention has an ink jet printer and has a thickness of 1 to 50 μm with a composition of various substrates (paper, plastic, plastic film, ceramic, glass, wood, etc.) or an optical disk substrate. Applied in range. After coating, the coating is cured by irradiating with ultraviolet rays.
[0012]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In addition, the part in an Example is a weight part.
Examples 1-4
The resin composition was prepared by heating and mixing in accordance with the formulation shown in Table 1. Each composition obtained was subjected to a coating test with an ink jet printer so as to have a thickness of 3 μm on the base of the optical disk, the storage stability of each composition in the ink container, and the state of the ink nozzles of the ink jet printer. The applicability was evaluated. Next, the applied coating film was irradiated with ultraviolet rays to obtain a cured coating film. The cured state was observed.
[0013]
[Table 1]
Evaluation method (storage stability): Each composition was sealed in a cartridge-type ink container, heated to 50 ° C., allowed to stand for 1 month, and the state of the composition was observed.
○ ・ ・ ・ ・ No change at all.
Δ: Some thickening is observed.
X ··························································
(Ink nozzle state): During the application test with an ink jet printer, the state of the ink nozzle was observed.
○ ・ ・ ・ ・ No problem at all.
Δ: Slightly poor composition.
X ··· The composition is not produced.
(Applicability): The state of the applied coating film was observed.
○: Uniformly applied.
Δ: Some variation in film thickness.
× ··· There are parts that are not applied.
(Curing state): The cured state of the coating film was observed.
○ ···· Hardened without problems.
× ···· Hardening failure occurred.
[0015]
Note) * 1 KAYARAD R-114: Nippon Kayaku Co., Ltd., bisphenol A, diglycidyl ether acrylate ester.
* 2 Irg 184: Photo radical polymerization initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd. * 3 Optomer SP-170: Photo cationic polymerization initiator manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.
As is apparent from the results in Table 1, the resin composition of the present invention is excellent in application suitability with an ink jet printer, and does not require a recording medium resin layer for application or recording.
[0017]
【The invention's effect】
The ultraviolet curable resin composition for an ink jet recording system of the present invention is excellent in coating performance with an ink jet printer and does not require a resin layer for a recording medium for coating or recording. There is no need for a complicated process for reuse such as a coating method with a spin coater, and it is suitable for an optical disk material.
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