JPH0224854B2 - - Google Patents
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- JPH0224854B2 JPH0224854B2 JP56073267A JP7326781A JPH0224854B2 JP H0224854 B2 JPH0224854 B2 JP H0224854B2 JP 56073267 A JP56073267 A JP 56073267A JP 7326781 A JP7326781 A JP 7326781A JP H0224854 B2 JPH0224854 B2 JP H0224854B2
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- acid
- energy ray
- resin composition
- parts
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明はカチオン重合系のエネルギー線硬化性
樹脂組成物に関するものであり、必須の成分とし
て炭素数8〜50の脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリ
シジルエステルを含有することにより、優れた可
撓性、柔軟性、耐衝撃性、密着性を有する弾力性
のある強靭な塗膜を与えるカチオン重合系のエネ
ルギー線硬化性樹脂組成物に関する。
紫外線又は電子線等のエネルギー線硬化性組成
物は省エネルギー、省資源、省スペース、公害対
策などの面から注目され、インキ、塗料、ワニス
分野での積極的な研究開発が進められてきてい
る。これに伴つて性能面での要求も高まり、塗料
分野でも従来の溶剤型塗料と同等、あるいはそれ
以上の塗膜性能を有したエネルギー線硬化性樹脂
組成物が要望されているが必ずしも満足なものが
得られていない。
本発明者らはエネルギー線硬化性樹脂組成物に
関して、弾力性のある強靭な塗膜を与えるカチオ
ン重合系のエネルギー線硬化性樹脂組成物を製造
すべく種々研究を重ねたところ、特に脂肪族長鎖
多塩基酸のポリグリシジルエステルを含有する組
成物が優れた硬化塗膜を与えることを見い出し、
本発明を完成した。
本発明の目的は優れた塗膜物性、特に優れた可
撓性、柔軟性、耐衝撃性、密着性を有する弾力性
に富んだ強靭な塗膜を与えるカチオン重合系のエ
ネルギー線硬化性樹脂組成物を提供することにあ
る。詳しくは本発明の目的は特に印刷インキのビ
ヒクル、塗料、ワニス、被覆剤等に適したカチオ
ン重合系エネルギー線硬化性樹脂組成物を提供す
ることにある。
本発明のカチオン重合系のエネルギー線硬化性
組成物はエネルギー線照射によりカチオン重合系
樹脂組成物の重合を開始させる活性触媒を放出す
る化合物(増感剤)を含有する従来のカチオン重
合系エネルギー線硬化性樹脂に必須の構成成分と
して炭素数8〜50の脂肪族長鎖多塩基酸のポリグ
リシジルエステルを2〜40重量%含有させたもの
である。
先ず、本発明の重要な構成要素の主体となるカ
チオン重合系エネルギー線硬化性樹脂組成物とは
エネルギー線の照射により高分子化又は架橋して
塗膜を形成する従来公知のエネルギー線感受性増
感剤(硬化触媒)を含有するカチオン重合性組成
物で、例えばエポキシ環のカチオン開環重合によ
り高分子化するエポキシ系樹脂組成物(例えば特
公昭49−17040号公報記載のもの、その他に触媒
としては特公昭52−14278号、同52−14277号公報
などに記載された感光性オニウム塩類などの数種
のものが公知である)等が挙げられる。
かかるエポキシ系樹脂組成物に使用されるエポ
キシ樹脂としては従来公知の芳香族エポキシ樹
脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂が
挙げられる。ここで芳香族エポキシ樹脂として特
に好ましいものは、少なくとも1個の芳香族核を
有する多価フエノール又はそのアルキレンオキサ
イド付加体のポリグリシジルエーテルであつて、
例えばビスフエノールA又はそのアルキレンオキ
サイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によ
つて製造されるグリシジルエーテル、エポキシノ
ボラツク樹脂が挙げられる。又脂環族エポキシ樹
脂として特に好ましいものとしては少なくとも1
個の脂環を有する多価アルコールのポリグリシジ
ルエーテル又はシクロヘキセン又はシクロペンテ
ン環含有化合物を過酸化水素、過酸等の適当な酸
化剤でエポキシ化することによつて得られるシク
ロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサ
イド含有化合物がある。ポリグリシジルエーテル
の代表例としては、水素添加ビスフエノールA又
はそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロル
ヒドリンとの反応によつて製造されるグリシジル
エーテルが挙げられる。又、シクロヘキセンオキ
サイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物
の代表例としては下記の式で表わされるものが挙
げられる。
更に脂肪族エポキシ樹脂として特に好ましいも
のは脂肪族多価アルコール又はそのアルキレンオ
キサイド付加物のポリグリシジルエーテルがあ
り、その代表例としては、1,4−ブタンジオー
ルのジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジ
オールのジグリシジルエーテル、グリセリンのト
リグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン
のトリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコ
ールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレング
リコールのジグリシジルエーテル、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、グリセリン等の
脂肪族多価アルコールに1種又は2種以上のアル
キレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピ
レンオキサイド)を付加することにより得られる
ポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテ
ルが挙げられる。更に脂肪族高級アルコールのモ
ノグリシジルエーテルやフエノール、クレゾー
ル、ブチルフエノール又はこれらにアルキレンオ
キサイドを付加することにより得られるポリエー
テルアルコールのモノグリシジルエーテル等も希
釈剤として配合することができる。
本発明のエポキシ系樹脂組成物はこれらの芳香
族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂又は脂肪族
エポキシ樹脂の各々と脂肪族長鎖多塩基酸のポリ
グリシジルエステルを併用して使用することもで
き、所望の性能に応じてこれらを適当に配合する
こともできるが、特に脂環族エポキシ樹脂を主体
とするものが好ましい。
本発明のカチオン重合系エネルギー線硬化性樹
脂組成物の必須の構成要素である炭素数8〜50の
脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステルと
は脂肪族多塩基酸又はダイマー酸等とエピハロヒ
ドリン、例えばエピクロルヒドリン又はメチルエ
ピクロルヒドリンなどとの反応によつて得られる
エステル類であり、その代表例としては次式で表
わされる脂肪族多塩基酸のポリグリシジルエステ
ルが挙げられる。
HOOC・(CH2)6・COOH,HOOC・(CH2)10・
COOH
HOOC・(CH2)14・COOH,HOOC・(CH2)18・
COOH
HOOC・(CH2)6・CH=CH・(CH2)6・COOH
HOOC・(CH2)6・CH=CH・(CH2)2・CH=
CH・(CH2)6・COOH
又、ダイマー酸及び高重合酸のポリグリシジル
エステルとしては直鎖又は枝分れの不飽和高級脂
肪酸、例えば3−オクテン酸、リンデル酸、10−
ウンデセン酸、ラウロラン酸、ミリストオレイン
酸、ツジ酸、パルミトオレイン酸、アラキドン
酸、ペトロゼリン酸、オレイン酸、エライジン
酸、バクセン酸、ガドレイン酸、セトレイン酸、
ネルボン酸、リノール酸、リノレイン酸、エレオ
ステアリン酸、ヒラゴ酸、モロクチン酸、チムノ
ドン酸、エイコテトラコン酸、ニシン酸、ヒラガ
シラ酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、綿実油
脂肪酸、トール油脂肪酸、ベニバナ油脂肪酸、魚
油脂肪酸等を重合して得られるダイマー酸及び高
重合酸のポリグリシジルエステル等を挙げられ
る。
これらの炭素数8〜50の脂肪族長鎖多塩基酸の
ポリグリシジルエステルは構成要素の主体となる
カチオン重合性組成物との相溶性が良好で、配合
すべき該脂肪族多塩基酸のポリグリシジルエステ
ルの種類及び要求性能に応じて配合量を広範に変
えることができる。一般的に、本発明のエネルギ
ー線硬化性樹脂組成物の必須成分としての脂肪族
長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステルは2〜40
重量%の範囲内で含有するのが適当で、2重量%
未満では配合効果があらわれず、又40重量%より
多いとエネルギー線硬化塗膜本来の性能が低下す
る傾向があり、特に好ましい配合量は5〜30重量
%である。なお、必要に応じて、本発明の構成要
素となるエポキシ系樹脂のカチオン重合系樹脂組
成物には本発明の効果を損わない限り、前記のカ
チオン重合性物質以外のオレフイン系樹脂、アク
リル系樹脂、エステル系樹脂、石油樹脂、アルキ
ツド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリ塩化ビニ
ル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂及び各種の塗料
用添加剤などを配合することができる。
一方、本発明に使用されるカチオン重合系のエ
ネルギー線硬化性樹脂組成物に含まれるエネルギ
ー線照射の下で分解しカチオン重合性樹脂の重合
又は架橋を引起こす効果を持つ触媒を放出するエ
ネルギー線感受性増感剤としては特に限定されな
いが、特に好ましいものは照射により重合開始能
のあるルイス酸を放出するオニウム塩である複塩
の一群のものである。かかる化合物は基本的には
一般式
〔R1 aR2 bR3 cR4 dZ〕+m〔MXo+n〕-m
〔式中カチオンはオニウムであり、ZはN≡
N,S,Se,Te,P,As,Sb,Bi,O,ハロゲ
ン(例えばI,Br,Cl)であり、R1,R2,R3,
R4は同一でも異なつていてもよい有機の基であ
る、a,b,c,dはそれぞれ0〜3の整数であ
つてa+b+c+dはZの価数に等しい。Mはハ
ロゲン化物錯体の中心原子である金属又は半金属
(metalloid)であり、B,P,As,Sb,Fe,
Sn,Bi,Al,Ca,In,Ti,Zn,Sc,V,Cr,
Mn,Co等である。Xはハロゲンであり、mはハ
ロゲン化物錯体イオンの正味の電荷であり、nは
ハロゲン化物錯体イオン中のハロゲン原子の数で
ある。〕で表わされる。
この様な触媒前駆体はそれ自身は公知であり、
例えばZがN≡Nである化合物は米国特許第
3708296号、同第3949143号、同第3794576号等に
記載されている。その他のオニウム触媒前駆体は
ベルギー特許第828841号、同第828669号、フラン
ス特許第2270269号等に記載されている。
上記ジアゾニウム化合物は上記の米国特許第
3708296号、同第3949143号等に記載されている方
法で得ることが出来る。ZがS,Se,Teである
化合物はJ.KnapozykらのJ.A.C.S.,91,145,
(1969)、A.L.MaycockらのJ.Organic
Chemistry,35,No.8,2532(1970)、Goethals
らのBul.Soc.Chim.Belg.,73,546(1964)、H.M.
LeicstarらのJ.A.C.S.,51,3587(1929)等に記載
された方法で製造できる。ZがP,N,As,Sb,
Biである代表的なオニウム塩はJ.Goerdelerの
Methoden der Organishen Chimie,11/12,
591−640(1958)、K.Sasseの同12/1,79−112
(1963)に記載された方法で製造出来る。Zがハ
ロゲンである代表的なオニウム塩はO.A.Ptitsyna
らのDokl.Adad.Nauk.,SSSR,163,383
(1965)、M.DrexlerらのJ.A.C.S.,75,2705
(1953)等に記載の方法で製造出来る。
エポキシサイドの重合を開始するに用いる事の
出来る他の化合物の例はヨードホルム、α,α′−
ジブロモパラキシレン、プロモホルム、四臭化炭
素、ヘキサクロロパラキシレン、及び米国特許第
3895954号に記載のその他の触媒、ビス(パーフ
ロロアルキルスルホニル)メタン塩、及び米国特
許第3586616号、独国特許第2419274号等記載の如
きスルホニルメタンのジアゾニウム塩等の有機ハ
ロゲン化合物である。
これらの増感剤は求められる硬化速度、適用さ
れる硬化方法に応じて適当な量を配合すればよ
く、一般的に、紫外線硬化の場合でおよそ0.1〜
10重量%程度の範囲内で用いられる。
本発明のエネルギー線硬化性樹脂組成物は基材
表面に通常の方法、例えばロールコーター、グラ
ビヤコーター、グラビヤオフセツト、スプレー、
スクイズイング及び浸漬法などの方法で塗装する
ことができる。硬化塗膜の膜厚としては各種基材
に対する要求性能により決まるが、0.1〜20μ程度
の範囲が適当であり、好ましくは3〜10μ程度で
ある。本発明の硬化性樹脂組成物を各種基材に塗
布し、硬化塗膜を形成するためのエネルギー線と
しては紫外線、電子線あるいは放射線などがあ
り、これらのうちで紫外線照射による方法が実用
面からみても最も好ましい方法である。又、本発
明の硬化性組成物による塗膜形成は基材を加熱処
理した後、あるいは加熱処理しながら塗装する
か、又は基材に該硬化性組成物を塗装後、加熱処
理とエネルギー線照射を組合せることにより効果
的に促進することもできる。更に該組成物の塗装
に際して、粘度調整のために該エネルギー線硬化
性樹脂組成物の性能の低下等の弊害がない範囲内
で有機溶剤を使用することも可能である。
本発明のエネルギー線硬化性組成物は必須の成
分として炭素数8〜50の脂肪族長鎖多塩基酸のポ
リグリシジルエステルを含有することにより、塗
装時の塗装性を改善できると同時に、可撓性、柔
軟性、耐衝撃性等を有する弾力性に富んだ耐久性
塗膜が得られる。
即ち、本発明のエネルギー線硬化性樹脂組成物
は各種基材表面に塗装硬化させた後、折り曲げ加
工、成形加工、エンボス加工等の後加工を施すこ
との多い各種用途又は長期間の高温や低温下での
耐久性を必要とする用途に対して優れた効果を発
揮する。本発明の硬化性組成物は例えば、農業用
フイルム・シート、プラスチツクシート・板、塩
化ビニル化粧材用フイルム、プラスチツク粘着フ
イルム、包装紙、ガラス、金属罐、鋼板などのプ
ラスチツク、紙、金属、ガラス製の各種基材に対
する保護ニス、仕上げニス、被覆用塗料として使
用できる。
以下、実施例として脂肪族長鎖多塩基酸のポリ
グリシジルエステルを含有していないカチオン系
エネルギー線硬化性樹脂に本発明の必須の成分で
ある炭素数8〜50の脂肪族長鎖多塩基酸のポリグ
リシジルエステルを配合した本発明の代表的な例
について更に具体的に説明するが、本発明は以下
の実施例によつて制約されるものではない。例中
「部」は重量部を意味する。
実施例 1
カチオン重合系エネルギー線硬化性樹脂(旭電
化工業製、商品名アデカウルトラセツトADX−
8100L(脂環族エポキシ樹脂+脂肪族エポキシ樹
脂))70部、炭素数16〜20の脂肪族長鎖二塩基酸
のジグリシジルエステル(岡村製油社製、商品名
OSレジン−102)30部及びカチオン系硬化触媒
(旭電化工業社製、商品名PP−33)3部からなる
樹脂組成物を厚さ2mmの硬質塩化ビニル樹脂板に
膜厚5μとなるように均一に塗布した。次に高圧
水銀灯(80W/cm、4KW)によりランプ下10cm
の距離を15m/分の速度で通過させて紫外線照射
を行ない塗膜平滑性、真空成形等の後加工性、耐
衝撃性、密着性等の優れた被覆硬質塩化ビニル樹
脂板を得た。この被覆塩化ビニル樹脂板は125℃
において深さ10mmの筒状容器に真空成形した後で
も塗膜の剥離やクラツクの発生がみられなかつ
た。
一方、脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエス
テルを配合しない組成物では真空成形による後加
工テストで塗膜にクラツクの発生がみられた。
実施例 2
紫外線硬化性樹脂(旭電化工業製、商品名アデ
カウルトラセツトADK−7200L(脂環族エポキシ
樹脂+芳香族エポキシ樹脂))80部、炭素数28の
脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル(岡
村製油社製、商品名OSレジン−101)20部、及び
硬化触媒(旭電化工業社製、商品名PP−33)3
部からなる本発明の樹脂組成物を厚さ100μの軟
質塩化ビニルフイルムに膜厚4μとなるように均
一に塗布した。次に高圧水銀灯(80W/cm、
4KW)によりランプ下10cmの距離を20m/分の
速度で通過させて紫外線照射を行なうと硬化被膜
の密着性、防塵性、耐候性、耐ブロツキング性等
の優れた被覆軟質塩化ビニルフイルムが得られ
た。この被覆軟質塩化ビニルフイルムはサンシヤ
インスーパーロングランウエザーメーターによる
700時間の耐候性試験したあとでも硬化被膜に微
細なクラツクや剥離などがみられず、優れた耐久
性を示した。
更に比較試験として、脂肪族長鎖二塩基酸のジ
グリシジルエステルを全く配合しない該紫外線硬
化性組成物を用いて得られた被覆軟質塩化ビニル
フイルムはウエザーテストで硬化被覆に微細のク
ラツク発生が認められた。
実施例 3
紫外線硬化性樹脂(旭電化工業社製、商品名ア
デカウルトラセツトADX−7100(脂環族エポキシ
樹脂+脂肪族エポキシ樹脂))90部、炭素数22の
脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル(岡
村製油社製、商品名OSレジン−103)10部及び硬
化触媒(旭電化工業社製、商品名PP−33)3部
からなる本発明の樹脂組成物をラベル、ステツカ
ー用塩化ビニル製粘着フイルムの印刷面に膜厚
5μとなるように塗布した。次に高圧水銀灯で実
施例2と同様に紫外線硬化させると従来、耐ガソ
リン性、耐候性、光沢性、耐久性のよいと言われ
ているウレタン系溶剤型塗料(市販品)を塗布し
たものに比して耐ガソリン性、耐候性、光沢性、
耐久性のより優れた粘着フイルムが得られた。
実施例 4
紫外線硬化性樹脂(旭電化工業社製、商品名ア
デカウルトラセツトM−215L−1(脂環族エポキ
シ樹脂+脂肪族エポキシ樹脂))85部、炭素数16
〜20の脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステ
ル(岡村製油社製、商品名OSレジン−102)15部
及びカチオン系硬化触媒(旭電化工業社製、商品
名PP−33)3部からなる組成物を木目印刷して
ある塩化ビニル化粧シートに膜厚7μとなるよう
塗布し、実施例2と同様に紫外線硬化させると耐
擦傷性、耐溶剤性、防塵性等の表面物性の改良と
同時にVカツト等の後加工性の優れた被覆塩化ビ
ニル化粧シートが得られた。
実施例 5
紫外線硬化性樹脂(旭電化工業社製、商品名ア
デカウルトラセツトB−6136J(脂環族エポキシ樹
脂+脂肪族エポキシ樹脂))90部、リノール酸ダ
イマーのジグリシジルエステル(油化シエルエポ
キシ社製、商品名エピコート871)10部、及びカ
チオン系硬化触媒(旭電化工業社製、商品名PP
−33)3部からなる本発明の樹脂組成物をブリキ
印刷板に膜厚5μとなるように均一にトツプコー
トし、続いて実施例1と同様の方法で紫外線硬化
した。得られた塗装ブリキ板は絞り成形加工テス
ト、耐衝撃性テストで剥離やクラツクなどがない
優れた塗膜性能を示した。
比較のため、ダイマー酸のジグリシジルエステ
ルを含有しない該硬化性組成物で行なつたものは
絞り加工性テストで塗膜にクラツク現象がみられ
た。
実施例 6
紫外線硬化性樹脂(旭電化工業社製、商品名
ADX−8107(脂環族エポキシ樹脂+芳香族エポキ
シ樹脂))93部、炭素数20の脂肪族長鎖二塩基酸
のジグリシジルエステル(岡村製油社製、商品名
OSレジン−105)7部及びカチオン重合系硬化触
媒(旭電化工業社製、商品名PP−33)3部より
なる本発明の硬化性組成物を印刷ボード紙に膜厚
7μとなるように均一に塗布し、実施例1と同様
の方法で紫外線硬化を行なつた。得られた光沢加
工した印刷ボード紙は該脂肪族長鎖二塩基酸ジグ
リシジルエステルを含有しないものに比して製函
加工テストで良好な加工適性を示した。
実施例 7
実施例1に於いて、カチオン系硬化触媒として
PP−33の代りにジフエニルヨードニウムテトラ
フルオロボレート3部を含有する本発明の硬化性
組成物を用いても同様の塗膜物性が得られた。
実施例 8
脂環族エポキシ樹脂を主成分とする脂肪族長鎖
多塩基酸のポリグリシジルエステルを含有しない
エネルギー線硬化性樹脂(旭電化工業社製、商品
名アデカウルトラセツトADX−7200L又はADX
−8100L)と脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジル
エステル(岡村製油社製、商品名OSレジン−101
又は102)が表−1に示す割合で配合された樹脂
組成物100部に硬化触媒(旭電化工業社製、商品
名PP−33)3部を添加して得られるカチオン重
合系エネルギー線硬化性樹脂組成物を延伸ポリプ
ロピレンフイルムに塗布し、次に高圧水銀灯
(80W/cm、4KW)によりランプ下10cmの距離を
20m/分の速度で通過させて紫外線照射を行なつ
た。この延伸ポリプロピレンフイルム上の硬化被
膜を剥離して得られる本発明組成物の硬化フイル
ム(13μ)の伸びを測定した。又、同様の硬化条
件で塗膜試験用軟鋼板に5μの厚さに硬化した塗
装板の屈曲性及び耐衝撃性を測定した。
表−1に示す結果から明らかなように、脂肪族
長鎖二塩基酸のジグリシジルエステルOSレジン
101及び102を添加した本発明組成物の硬化フイル
ムは無添加組成物のそれに比べ、伸び、屈曲性、
耐衝撃性が大きく改良される。
The present invention relates to a cationically polymerized energy ray-curable resin composition, which has excellent flexibility by containing a polyglycidyl ester of an aliphatic long-chain polybasic acid having 8 to 50 carbon atoms as an essential component. The present invention relates to a cationic polymerizable energy ray-curable resin composition that provides a resilient and tough coating film having flexibility, impact resistance, and adhesion. Energy ray-curable compositions such as ultraviolet rays or electron beams have attracted attention from the viewpoint of energy saving, resource saving, space saving, pollution control, etc., and active research and development in the fields of inks, paints, and varnishes has been carried out. Along with this, demands for performance have also increased, and in the paint field there is a demand for energy ray-curable resin compositions that have coating performance equivalent to or better than conventional solvent-based paints, but these are not necessarily satisfactory. is not obtained. The present inventors have conducted various studies regarding energy beam curable resin compositions in order to produce a cationic polymerization type energy beam curable resin composition that provides an elastic and tough coating film. It has been discovered that a composition containing a polyglycidyl ester of a polybasic acid provides an excellent cured coating film,
The invention has been completed. The purpose of the present invention is to create a cationically polymerized energy ray-curable resin composition that provides a highly elastic and tough coating film with excellent coating properties, particularly excellent flexibility, softness, impact resistance, and adhesion. It's about providing things. Specifically, it is an object of the present invention to provide a cationic polymerizable energy ray-curable resin composition particularly suitable for printing ink vehicles, paints, varnishes, coatings, and the like. The cationic polymerization energy ray curable composition of the present invention is a conventional cationic polymerization energy ray curable composition containing a compound (sensitizer) that releases an active catalyst that initiates polymerization of a cationic polymerization resin composition upon energy ray irradiation. The curable resin contains 2 to 40% by weight of polyglycidyl ester of aliphatic long-chain polybasic acid having 8 to 50 carbon atoms as an essential component. First, the cationic polymerization type energy ray curable resin composition, which is the main component of the important component of the present invention, is a conventionally known energy ray sensitized resin composition that is polymerized or crosslinked to form a coating film by irradiation with energy rays. A cationic polymerizable composition containing a curing agent (curing catalyst), such as an epoxy resin composition that is polymerized by cationic ring-opening polymerization of an epoxy ring (for example, those described in Japanese Patent Publication No. 17040/1983, and others as a catalyst). There are several known photosensitive onium salts such as those described in Japanese Patent Publication No. 52-14278 and Japanese Patent Publication No. 52-14277. Epoxy resins used in such epoxy resin compositions include conventionally known aromatic epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and aliphatic epoxy resins. Particularly preferred aromatic epoxy resins are polyglycidyl ethers of polyhydric phenols or alkylene oxide adducts thereof having at least one aromatic nucleus, and
Examples include glycidyl ether and epoxy novolak resin produced by the reaction of bisphenol A or its alkylene oxide adduct with epichlorohydrin. Particularly preferable alicyclic epoxy resins include at least one
Cyclohexene oxide or cyclopentene oxide-containing compound obtained by epoxidizing a polyglycidyl ether of a polyhydric alcohol having 2 alicyclic rings or a cyclohexene or cyclopentene ring-containing compound with an appropriate oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. There is. Typical examples of polyglycidyl ethers include glycidyl ethers produced by reacting hydrogenated bisphenol A or its alkylene oxide adduct with epichlorohydrin. Further, representative examples of cyclohexene oxide or cyclopentene oxide-containing compounds include those represented by the following formula. Particularly preferable aliphatic epoxy resins include polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or their alkylene oxide adducts; typical examples include diglycidyl ether of 1,4-butanediol and 1,6-hexane. 1 for aliphatic polyhydric alcohols such as diglycidyl ether of diol, triglycidyl ether of glycerin, triglycidyl ether of trimethylolpropane, diglycidyl ether of polyethylene glycol, diglycidyl ether of polypropylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin. Examples include polyglycidyl ethers of polyether polyols obtained by adding a species or two or more alkylene oxides (ethylene oxide, propylene oxide). Furthermore, monoglycidyl ethers of aliphatic higher alcohols, phenol, cresol, butylphenol, or monoglycidyl ethers of polyether alcohols obtained by adding alkylene oxide to these may also be blended as diluents. The epoxy resin composition of the present invention can also be used in combination with each of these aromatic epoxy resins, alicyclic epoxy resins, or aliphatic epoxy resins and polyglycidyl esters of aliphatic long-chain polybasic acids, as desired. Although these can be appropriately blended depending on the performance of the resin, those mainly composed of alicyclic epoxy resin are particularly preferred. The polyglycidyl ester of aliphatic long-chain polybasic acid having 8 to 50 carbon atoms, which is an essential component of the cationically polymerized energy ray-curable resin composition of the present invention, is an aliphatic polybasic acid or dimer acid, epihalohydrin, For example, it is an ester obtained by reaction with epichlorohydrin or methylepichlorohydrin, and a representative example thereof is a polyglycidyl ester of an aliphatic polybasic acid represented by the following formula. HOOC・(CH 2 ) 6・COOH, HOOC・(CH 2 ) 10・
COOH HOOC・(CH 2 ) 14・COOH、HOOC・(CH 2 ) 18・
COOH HOOC・(CH 2 ) 6・CH=CH・(CH 2 ) 6・COOH HOOC・(CH 2 ) 6・CH=CH・(CH 2 ) 2・CH=
CH・( CH2 ) 6・COOH Polyglycidyl esters of dimer acids and highly polymerized acids include linear or branched unsaturated higher fatty acids, such as 3-octenoic acid, Linderic acid, 10-
Undecenoic acid, laurolanic acid, myristoleic acid, thujic acid, palmitoleic acid, arachidonic acid, petroselic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, gadoleic acid, cetoleic acid,
Nervonic acid, linoleic acid, linoleic acid, eleostearic acid, hiragic acid, moroctic acid, thymnodonic acid, eicotetraconic acid, nisic acid, hiraganic acid, soybean oil fatty acid, linseed oil fatty acid, cottonseed oil fatty acid, tall oil fatty acid, safflower Examples include polyglycidyl esters of dimer acids and highly polymerized acids obtained by polymerizing oil fatty acids, fish oil fatty acids, and the like. These polyglycidyl esters of aliphatic long-chain polybasic acids having 8 to 50 carbon atoms have good compatibility with the cationic polymerizable composition that is the main component, and the polyglycidyl esters of the aliphatic polybasic acids to be blended have good compatibility with the cationic polymerizable composition that is the main component. The blending amount can be varied widely depending on the type of ester and required performance. Generally, the polyglycidyl ester of aliphatic long chain polybasic acid as an essential component of the energy ray curable resin composition of the present invention is 2 to 40%
It is appropriate to contain within the range of 2% by weight.
If the amount is less than 40% by weight, no effect will be obtained, and if it is more than 40% by weight, the inherent performance of the energy ray-cured coating film tends to deteriorate, so the particularly preferred amount is 5 to 30% by weight. If necessary, olefin resins and acrylic resins other than the above-mentioned cationically polymerizable substances may be added to the cationic polymerizable resin composition of the epoxy resin that is a component of the present invention, as long as they do not impair the effects of the present invention. Resins, ester resins, petroleum resins, alkyd resins, polyether resins, polyvinyl chloride resins, polyvinyl acetate resins, and various paint additives can be blended. On the other hand, the energy rays contained in the cationic polymerizable energy ray curable resin composition used in the present invention decompose under energy ray irradiation and release a catalyst that has the effect of causing polymerization or crosslinking of the cationic polymerizable resin. The sensitizer is not particularly limited, but particularly preferred is a group of double salts, which are onium salts that release Lewis acids capable of initiating polymerization upon irradiation. Such compounds basically have the general formula [R 1 a R 2 b R 3 c R 4 d Z] +m [MX o+n ] -m [ wherein the cation is onium and Z is N≡
N, S, Se, Te, P, As, Sb, Bi, O, halogen (e.g. I, Br, Cl), R 1 , R 2 , R 3 ,
R 4 is an organic group which may be the same or different; a, b, c, and d are each an integer of 0 to 3; a+b+c+d is equal to the valence of Z; M is a metal or metalloid that is the central atom of the halide complex, and B, P, As, Sb, Fe,
Sn, Bi, Al, Ca, In, Ti, Zn, Sc, V, Cr,
Mn, Co, etc. X is a halogen, m is the net charge of the halide complex ion, and n is the number of halogen atoms in the halide complex ion. ]. Such catalyst precursors are known per se,
For example, a compound where Z is N≡N is disclosed in U.S. Patent No.
It is described in No. 3708296, No. 3949143, No. 3794576, etc. Other onium catalyst precursors are described in Belgian Patent No. 828841, Belgian Patent No. 828669, French Patent No. 2270269, etc. The above diazonium compounds are described in the above US patents.
It can be obtained by the method described in No. 3708296, No. 3949143, etc. Compounds where Z is S, Se, Te are described in J. Knapozyk et al., JACS, 91 , 145,
(1969), AL Maycock et al. J. Organic
Chemistry, 35, No. 8, 2532 (1970), Goethals
Bul.Soc.Chim.Belg., 73 , 546 (1964), HM
It can be produced by the method described in Leicstar et al., JACS, 51 , 3587 (1929). Z is P, N, As, Sb,
A typical onium salt that is Bi is J. Goerdeler's
Methoden der Organishen Chimie, 11/12 ,
591-640 (1958), K. Sasse's 12/1, 79-112
(1963). A typical onium salt where Z is halogen is OAPtitsyna
Dokl.Adad.Nauk., SSSR, 163 , 383
(1965), M. Drexler et al. JACS, 75 , 2705
(1953) and others. Examples of other compounds that can be used to initiate the polymerization of epoxides are iodoform, α, α′-
Dibromoparaxylene, bromoform, carbon tetrabromide, hexachloroparaxylene, and U.S. Pat.
3,895,954, bis(perfluoroalkylsulfonyl)methane salts, and organic halogen compounds such as diazonium salts of sulfonylmethane as described in US Pat. No. 3,586,616 and German Patent No. 2,419,274. These sensitizers may be blended in an appropriate amount depending on the required curing speed and the applied curing method.
It is used within a range of about 10% by weight. The energy ray-curable resin composition of the present invention can be coated on the surface of a substrate by a conventional method such as a roll coater, a gravure coater, a gravure offset, a spray, or the like.
It can be applied by methods such as squeezing and dipping. The thickness of the cured coating film is determined depending on the required performance for various substrates, but is suitably in the range of about 0.1 to 20 microns, preferably about 3 to 10 microns. Energy rays used to apply the curable resin composition of the present invention to various substrates to form a cured coating film include ultraviolet rays, electron beams, and radiation. Among these, methods using ultraviolet irradiation are practical. This is the most preferable method. Further, coating film formation using the curable composition of the present invention can be carried out after or while heat treating the substrate, or by applying the curable composition to the substrate, followed by heat treatment and energy ray irradiation. It can also be effectively promoted by combining the following. Furthermore, when coating the composition, it is also possible to use an organic solvent to adjust the viscosity within a range that does not cause any adverse effects such as deterioration of the performance of the energy ray-curable resin composition. The energy ray-curable composition of the present invention contains a polyglycidyl ester of an aliphatic long-chain polybasic acid having 8 to 50 carbon atoms as an essential component, thereby improving the paintability during painting and improving flexibility. A durable coating film with high elasticity and flexibility and impact resistance can be obtained. That is, the energy ray-curable resin composition of the present invention can be used for various applications in which post-processing such as bending, molding, embossing, etc. is often performed after coating and curing the surface of various substrates, or for long-term high-temperature or low-temperature use. It exhibits excellent effects in applications that require durability under conditions. The curable composition of the present invention can be applied to, for example, agricultural films/sheets, plastic sheets/boards, vinyl chloride films for decorative materials, plastic adhesive films, wrapping paper, glass, metal cans, plastics such as steel plates, paper, metals, and glass. It can be used as a protective varnish, finishing varnish, and coating paint for various substrates. Hereinafter, as an example, a cationic energy ray curable resin that does not contain a polyglycidyl ester of an aliphatic long chain polybasic acid will be described. Representative examples of the present invention in which glycidyl esters are blended will be described in more detail, but the present invention is not limited to the following examples. In the examples, "parts" mean parts by weight. Example 1 Cationic polymerization energy ray curable resin (manufactured by Asahi Denka Kogyo, trade name: ADEKA ULTRASET ADX-
8100L (alicyclic epoxy resin + aliphatic epoxy resin)) 70 parts, diglycidyl ester of aliphatic long chain dibasic acid having 16 to 20 carbon atoms (manufactured by Okamura Oil Co., Ltd., product name)
A resin composition consisting of 30 parts of OS Resin-102) and 3 parts of a cationic curing catalyst (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name PP-33) was spread on a 2 mm thick hard vinyl chloride resin plate to a film thickness of 5 μm. Applied evenly. Next, use a high-pressure mercury lamp (80W/cm, 4KW) to 10cm below the lamp.
The coating was passed through a distance of 15 m/min at a speed of 15 m/min and irradiated with ultraviolet rays to obtain a coated hard vinyl chloride resin plate with excellent coating film smoothness, post-processability such as vacuum forming, impact resistance, and adhesion. This coated vinyl chloride resin board can be heated to 125℃
Even after vacuum forming into a cylindrical container with a depth of 10 mm, no peeling of the coating film or occurrence of cracks was observed. On the other hand, in a composition containing no diglycidyl ester of an aliphatic long-chain dibasic acid, cracks were observed in the coating film in a post-processing test using vacuum forming. Example 2 80 parts of ultraviolet curable resin (manufactured by Asahi Denka Kogyo, trade name: ADEKA ULTRASET ADK-7200L (alicyclic epoxy resin + aromatic epoxy resin)), diglycidyl, an aliphatic long chain dibasic acid having 28 carbon atoms 20 parts of ester (manufactured by Okamura Oil Co., Ltd., trade name OS Resin-101) and 3 parts of curing catalyst (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name PP-33)
The resin composition of the present invention consisting of 100 μm thick was uniformly applied to a 100 μm thick soft vinyl chloride film to a film thickness of 4 μm. Next, a high-pressure mercury lamp (80W/cm,
By irradiating ultraviolet rays by passing through a distance of 10 cm below the lamp at a speed of 20 m/min using a 4KW), a coated soft vinyl chloride film with excellent cured film adhesion, dust resistance, weather resistance, and blocking resistance can be obtained. Ta. This coated soft vinyl chloride film was measured by Sunshine Super Long Run Weather Meter.
Even after 700 hours of weather resistance testing, the cured film showed no minute cracks or peeling, demonstrating excellent durability. Furthermore, as a comparative test, a coated soft vinyl chloride film obtained using the UV-curable composition containing no diglycidyl ester of an aliphatic long-chain dibasic acid was found to have minute cracks in the cured coating in a weather test. Ta. Example 3 90 parts of ultraviolet curable resin (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name: ADEKA ULTRASET ADX-7100 (alicyclic epoxy resin + aliphatic epoxy resin)), a dibasic aliphatic long chain dibasic acid having 22 carbon atoms, The resin composition of the present invention consisting of 10 parts of glycidyl ester (manufactured by Okamura Oil Co., Ltd., trade name OS Resin-103) and 3 parts of a curing catalyst (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name PP-33) was applied to vinyl chloride for labels and stickers. Film thickness on the printed surface of the manufactured adhesive film
It was applied to a thickness of 5μ. Next, when UV curing is carried out using a high-pressure mercury lamp in the same manner as in Example 2, the urethane solvent-based paint (commercially available), which is said to have good gasoline resistance, weather resistance, gloss, and durability, can be cured. Gasoline resistance, weather resistance, glossiness,
An adhesive film with better durability was obtained. Example 4 Ultraviolet curable resin (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name: ADEKA ULTRASET M-215L-1 (alicyclic epoxy resin + aliphatic epoxy resin)) 85 parts, carbon number 16
~20 aliphatic long-chain dibasic acid diglycidyl ester (manufactured by Okamura Oil Co., Ltd., trade name OS Resin-102) 15 parts and a cationic curing catalyst (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name PP-33) 3 parts When the composition is applied to a vinyl chloride decorative sheet with wood grain printing to a film thickness of 7 μm and cured with ultraviolet light in the same manner as in Example 2, surface properties such as scratch resistance, solvent resistance, and dust resistance are improved at the same time. A coated vinyl chloride decorative sheet with excellent post-processability such as V-cuts was obtained. Example 5 90 parts of ultraviolet curable resin (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name: Adeka Ultraset B-6136J (alicyclic epoxy resin + aliphatic epoxy resin)), diglycidyl ester of linoleic acid dimer (oiled shell epoxy) 10 parts of Epicoat 871 (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name), and 10 parts of a cationic curing catalyst (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name PP)
-33) A tin printing plate was uniformly top-coated with 3 parts of the resin composition of the present invention to a film thickness of 5 μm, and then cured with ultraviolet light in the same manner as in Example 1. The obtained coated tin plate showed excellent coating performance with no peeling or cracking in drawing processing tests and impact resistance tests. For comparison, the curable composition containing no diglycidyl ester of dimer acid was used, and a cracking phenomenon was observed in the coating film in the drawability test. Example 6 Ultraviolet curable resin (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name
ADX-8107 (alicyclic epoxy resin + aromatic epoxy resin)) 93 parts, diglycidyl ester of aliphatic long chain dibasic acid with 20 carbon atoms (manufactured by Okamura Oil Co., Ltd., product name
The curable composition of the present invention, which consists of 7 parts of OS Resin-105) and 3 parts of a cationic polymerization curing catalyst (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name PP-33), was applied to a printing board paper in a film thickness.
It was applied uniformly to a thickness of 7μ, and cured with ultraviolet light in the same manner as in Example 1. The resulting glossy printed board showed better processing suitability in a box-making test compared to one that did not contain the aliphatic long-chain dibasic acid diglycidyl ester. Example 7 In Example 1, as a cationic curing catalyst
Similar coating film properties were obtained using the curable composition of the present invention containing 3 parts of diphenyliodonium tetrafluoroborate in place of PP-33. Example 8 Energy ray curable resin containing no polyglycidyl ester of aliphatic long-chain polybasic acid mainly composed of alicyclic epoxy resin (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name: ADEKA ULTRASET ADX-7200L or ADX)
-8100L) and diglycidyl ester of aliphatic long chain dibasic acid (manufactured by Okamura Oil Co., Ltd., trade name OS Resin -101)
Cationic polymerization energy ray curable product obtained by adding 3 parts of a curing catalyst (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name PP-33) to 100 parts of a resin composition containing 102) in the proportions shown in Table 1. The resin composition was applied to a stretched polypropylene film, and then a high-pressure mercury lamp (80W/cm, 4KW) was applied at a distance of 10cm below the lamp.
The ultraviolet rays were irradiated by passing at a speed of 20 m/min. The cured film (13μ) of the composition of the present invention obtained by peeling off the cured film on this stretched polypropylene film was measured for elongation. In addition, the flexibility and impact resistance of a coated plate cured to a thickness of 5μ on a mild steel plate for coating film testing under similar curing conditions were measured. As is clear from the results shown in Table 1, diglycidyl ester OS resin of aliphatic long chain dibasic acid
The cured film of the composition of the present invention containing 101 and 102 has better elongation, flexibility, and
Impact resistance is greatly improved.
【表】【table】
【表】
比較例 1
炭素数16〜20の脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシ
ジルエステル(岡村製油社製、商品名OSレジン
−102)30部にアクリル酸6.7部(エポキシ基当た
り0.9モル相当)、ハイドロキノン0.1部、トリエ
チルアミン0.2部を加えて80℃で15時間反応させ
た化合物30部、及び、エネルギー線硬化性樹脂
(旭電化工業社製、商品名アデカウルトラセツト
ADX−7200L)70部に硬化触媒(旭電化工業社
製、商品名PP−33)3部を添加した組成物を使
用して実施例8と同様に塗膜物性を調べたが、伸
び=7、屈曲性=×、耐衝撃性=×であつた。[Table] Comparative Example 1 6.7 parts of acrylic acid (equivalent to 0.9 mol per epoxy group) in 30 parts of diglycidyl ester of aliphatic long-chain dibasic acid having 16 to 20 carbon atoms (manufactured by Okamura Oil Co., Ltd., trade name: OS Resin-102) , 30 parts of a compound obtained by adding 0.1 part of hydroquinone and 0.2 parts of triethylamine and reacting at 80°C for 15 hours, and an energy beam curable resin (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name: ADEKA ULTRASET)
The physical properties of the coating film were investigated in the same manner as in Example 8 using a composition in which 70 parts of ADX-7200L) and 3 parts of a curing catalyst (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name PP-33) were added. , flexibility = ×, and impact resistance = ×.
Claims (1)
リシジルエステル、カチオン重合系エネルギー線
硬化性エポキシ系樹脂組成物、エネルギー線照射
によりカチオン重合系樹脂組成物の重合を開始さ
せる活性触媒を放出する化合物、からなる組成物
であつて、炭素数8〜50の脂肪族長鎖多塩基酸の
ポリグリシジルエステルを20〜40重量%含有する
ことを特徴とするカチオン重合性のエネルギー線
硬化性樹脂組成物。1. Polyglycidyl ester of aliphatic long-chain polybasic acid having 8 to 50 carbon atoms, cationic polymerizable energy ray-curable epoxy resin composition, releases active catalyst that initiates polymerization of the cationic polymerizable resin composition upon energy ray irradiation A cationically polymerizable energy ray-curable resin composition comprising 20 to 40% by weight of a polyglycidyl ester of an aliphatic long-chain polybasic acid having 8 to 50 carbon atoms. thing.
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|---|---|---|---|
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