专利名称：紫外线固化型涂层剂及成形品的制作方法
技术领域：
本发明涉及能在紫外线下固化的紫外线固化型涂层剂以及涂有此紫外线固化型 涂层剂的成形品。
背景技术：
目前，在信息处理等领域中正普及一种可以通过电进行信息记录、播放或记录的 Z气窗、记录介质。此种信息记录介质，众所周知，例如有像光盘(⑶Compact Disc)介质或数字多用光盘(DVD =Digital Versatile Disc)等光信息记录介质那样在树脂基材上设置’ 息记录层作为信息记录介质，或是软盘(FD:Flexible Disk)、磁(MO :Magnet_Optical)光 盘、迷你光盘(MD:Mini Disc)、盒式磁带等将信息记录部收录在卡带(cartridge)等树脂 基材内作为信息记录介质的形态。此种信息记录介质在具有信息记录性能的同时，多数又在信息记录介质的表面等 印刷有显示所记录内容的目录或者是各种装饰设计。其中，印刷是由喷墨印刷或丝网印刷 等现有的广泛知晓的印刷方法来实现。另一方面，由于构成信息记录介质的树脂基材的表面不具有吸墨性，所以需在树 脂基材表面上形成墨水接受层，通过此墨水接受层来实施印刷。作为形成墨水接受层的涂层剂，有的使用紫外线固化型涂层剂，要求具有优异的 吸墨性(例如，参阅专利文献1-4)。专利文献1公开了一种通过在聚碳酸酯等透明合成树脂的基板上，依次层压凹凸 信息(槽)、记录层、反射层、保护层、印刷层、墨水接受层而构成的光盘。专利文献2公开了一种包含液态水溶性单体、该单体的可溶性聚合物和染料固色 剂的放射线固化接收性油墨，此处的液态水溶性单体是指常温下能与水以任意比例互溶的 放射线聚合性单体，水溶性单体的可溶性聚合物的添加量相对于100重量份液态水溶性单 体为0. 5 30重量份。专利文献3公开了一种活性能量线固化网版油墨组合物，其含有含丙烯酰吗啉与 N-乙烯基甲酰胺的混合物的水溶性单体、含羟丙基甲基纤维素的水溶性聚合物、含阳离子 聚胺树脂的染料固色剂、选自二氧化硅、硅灰石和硅球中的一种以上的填料。专利文献4公开了一种活性能量线固化网版油墨组合物，其含有具有羟基的水溶 性单官能单体、水溶性聚合物、染料固色剂以及二氧化硅；其中二氧化硅的平均粒子径为 6 18 μ m、且最大粒子径在30 μ m以下，二氧化硅在100份油墨组合物中占10 25份。专利文献1 日本专利特开2003-123323号公报专利文献2 日本专利特开2003-25710号公报专利文献3 日本专利特开2006-97015号公报专利文献4 日本专利特开2006-213844号公报
发明内容
墨水接受层的印刷适性在具有优异的吸墨性的同时，还要求兼具保持印刷图像的 干燥性、渗色性、耐水性。然而，上述专利文献1-4所公开的现有涂层剂，从充分地维持墨水 接受层的印刷适性所要求的保持印刷图像的干燥性或渗色性，并在水中浸泡等过苛的环境 下也能得到优异耐水性的点出发，还有进一步可以改善的余地。本发明是出于此种考虑得到的成果，以提供一种能够充分地维持墨水接受层的印 刷适性所要求的保持印刷图像的干燥性或渗色性，并在水中浸泡等过苛的环境下也能得到 优异耐水性的紫外线固化型涂层剂及成形品为目的。本发明的紫外线固化型涂层剂含有聚合反应性低聚物、水溶性单体、光聚合引发 剂和染料固色剂，其特征在于，所述染料固色剂含有选自丙烯胺聚合物、丙烯胺盐酸盐聚合 物、丙烯胺盐酸盐与二丙烯胺盐酸盐的共聚物、丙烯胺盐酸盐与二甲基丙烯胺盐酸盐的共 聚物、双氰胺与二亚乙基三胺的共聚物的盐酸盐以及二甲胺与环氧氯丙烷的共聚物之中的 至少一种的水溶液。本发明的紫外线固化型涂层剂含有聚合反应性低聚物、水溶性单体、光聚合引发 剂、染料固色剂，在紫外线固化型涂层剂中，使用含有选自丙烯胺聚合物、丙烯胺盐酸盐聚 合物、丙烯胺盐酸盐与二丙烯胺盐酸盐的共聚物、丙烯胺盐酸盐与二甲基丙烯胺盐酸盐的 共聚物、双氰胺与二亚乙基三胺的共聚物的盐酸盐以及二甲胺与环氧氯丙烷的共聚物之中 至少一种的水溶液的染料固色剂。据此，其具有良好的保持印刷图像干燥性或渗色性，特别地，可以得到耐水性优异 的印刷适性。因此，通过使用本发明所述的紫外线固化型涂层剂，能够充分地维持墨水接受 层的印刷适性所要求的保持印刷图像的干燥性或渗色性，并在水中浸泡此种过苛的环境下 也可以得到优异的耐水性。此外，由于染料固色剂含有上述至少一种水溶液，因此可以使均一涂膜成为可能。本发明的紫外线固化型涂层剂，优选为含有0. 5质量％以上8质量％以下所述染 料固色剂的构成。本发明中，染料固色剂的含量少于0.5质量％时，耐水性有可能下降。另一方面， 染料固色剂的含量大于8质量％时，耐水性达到饱和状态，同时，耐光性有可能下降。因此，染料固色剂的含量适宜为0. 5质量％以上8质量％以下，优选0. 7质量％以 上6质量％以下。本发明的紫外线固化型涂层剂，优选为所述聚合反应性低聚物含有选自聚氨酯丙烯 酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚酯低聚物以及丙烯酸酯低聚物之中的至少一种的构成。本发明使用选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚酯低聚物以及 丙烯酸酯低聚物之中的至少一种作为聚合反应性低聚物；因此，能够容易地得到通过添加 低聚物而提高了特别是耐水性，且提供优异印刷适性的材料的聚合反应性低聚物。本发明的紫外线固化型涂层剂，优选为所述水溶性单体含有丙烯酰吗啉50质 量％以上的构成。本发明中，由于使用了含有50质量％以上的丙烯酰吗啉作为水溶性单体，通过添 加单体，特别地，可以提高印刷图像的干燥性和渗色性，例如，可以获得由制膜形成的墨水 接受层优异的印刷适性。
此处，丙烯酰吗啉的含量少于50质量％时，例如，由制膜形成墨水接受层的印刷适性，特别地，印刷图像的干燥性和渗色性有下降的可能。因此，丙烯酰吗啉的含量优选在 50质量％以上。本发明的紫外线固化型涂层剂，优选为含有所述聚合反应性低聚物5质量％以上 30质量％以下的构成。本发明中，聚合反应性低聚物的含量少于5质量％时，例如，在由制膜形成墨水接 受层的印刷适性之中，特别地，耐水性有下降的可能。另一方面，聚合反应性低聚物的含量大于30质量％时，例如，由制膜形成墨水接 受层的印刷适性，特别地，印刷图像的干燥性和渗色性有下降的可能。因此，聚合反应性低聚物的含量适宜为5质量％以上30质量％以下，优选8质 量％以上25质量％以下。本发明的紫外线固化型涂层剂，优选为含有40质量％以上85质量％以下所述水 溶性单体的构成。本发明中，水溶性单体的含量少于40质量％时，例如，在由制膜形成墨水接受层 的印刷适性之中，尤其是印刷图像的干燥性和渗色性有下降的可能。另一方面，水溶性单体的含量大于85质量％时，例如，在由制膜形成墨水接受层 的印刷适性之中，尤其是印刷图像的耐水性有下降的可能。因此，水溶性单体的含量适宜为 40质量％以上85质量％以下，优选40质量％以上75质量％以下。本发明的紫外线固化型涂层剂，优选为含有1质量％以上10质量％以下所述光聚 合引发剂的构成。本发明中，光聚合引发剂的含量少于1质量％时，有可能固化不充分。另一方面， 光聚合引发剂的含量多于10质量％时，耐光性有可能下降。因此，光聚合引发剂的含量适宜为1质量％以上10质量％以下，优选2质量％以 上6质量％以下。本发明的紫外线固化型涂层剂，优选为含有5质量％以上50质量％以下吸水性填 料的构成。本发明除了聚合反应性低聚物、水溶性单体、光聚合引发剂及染料固色剂之外，还 含有5质量％以上50质量％以下的吸水性填料，由此可以获得更优异的例如，由制膜形成 墨水接受层的印刷适性。此处，吸水性填料的含量少于5质量％时，例如，在由制膜形成墨水接受层的印刷 适性之中，尤其是印刷图像的干燥性和渗色性有下降的可能。另一方面，吸水性填料的含量 多于50质量％时，有可能不能获得增粘的均一制膜。因此，吸水性填料的含量适宜为5质量％以上50质量％以下，优选10质量％以上 40质量％以下。本发明的成形品的特征在于，在基材的表面涂布有所述本发明的紫外线固化型涂层剂。本发明中，将获得了例如、由制膜形成墨水接受层的优异印刷适性的紫外线固化 型涂层剂涂布于基材的表面。因此，相对于例如，不具有吸墨性的基材或吸墨性低的基材等，也能进行良好的印刷。
图1显示的是本发明的一个实施方式所涉及的信息记录介质的截面图。符号说明1...信息记录介质(成形品)2...墨水接受层3...基材
具体实施例方式下面，对实施本发明的最佳方式进行详细的描述。此外，本实施方式，作为本发明中的成形品，虽然例示了例如，⑶-R(CompaCt Disc-Recordable)或 DVD-R (Digital Versatile Disc-Recordable)等在一面具有信息记 录面，另一面具有标签面的圆盘状信息记录介质，但并不限于此。其可以以例如，软盘(FD Flexible Disk)、磁盘(MO :Magnet_Optical)、迷你光盘(MD =Mini Disc)、盒式磁带等收容 信息记录部的卡带(cartridge)、用于各种信息记录介质的印刷用标签纸等印刷纸为对象， 进一步还可以以合成树脂成形品、玻璃、木材、钢板、皮革品、织布或无纺布等各种基材为对 象。〔成形品的构成〕图1是显示本实施方式所涉及的信息记录介质的简要构成的截面图。图1的成形品之信息记录介质1是例如⑶-R或DVD-R等的碟状记录介质，一面设 置有记录信息的信息记录面(图未示)，另一面设置有可以进行印刷的标签面。此信息记录介质1的构成为在圆盘状的碟片基材3的表面上具备有经过紫外线 照射而固化的墨水接受层2。另外，信息记录介质1中的记录有信息的层(信息记录层)包 含于图1中的基材3的层结构中。接着，作为基材3，一般地可以例示为，由用于信息记录介 质1的聚碳酸酯树脂圆盘状碟片基板构成。墨水接受层2，详细地，是后述的紫外线固化型涂层剂通过各种方法涂布于基材3 的表面而形成的例如，水性的被膜状。涂膜方法可以适当采用，棒式涂层(〃一二一卜)、逗 号涂层(二 > 二一卜)、刮刀式涂层(f〗7 二一卜)、染料涂层(夕W 二一卜)、旋转涂层 (7 If > - —卜)、丝网印刷、照相凹版印刷(夕'7 ' r印刷)、柔版印刷(7 k y印刷)、 移印(〃〃 K印刷)、喷墨印刷等目前广泛知晓的表面涂层或印刷方法。其中，特别是棒式 涂层、旋转涂层、丝网印刷的方法作为信息记录介质的涂膜方法使用较普遍，故优选。此外， 从照射装置的构成或涂膜步骤中的操作性和装置构成等方面以及操作容易、可以使用通用 的简单性构成的方面考虑，涂膜固化选用紫外线。(紫外线固化型涂层剂的组成)本实施方式中，构成墨水接受层2的紫外线固化型涂层剂含有聚合反应性低聚 物、水溶性单体、光聚合引发剂、染料固色剂和吸水性填料。
此外，在不妨碍本发明效果的范围内，可以根据需要适当地混合消泡剂、分散剂、 保水剂、增稠剂、脱模剂、防腐剂、着色颜料、湿润剂、荧光涂料、紫外线吸收剂等添加剂。另夕卜，紫外线固化型涂层剂可以不含有吸水性填料。聚合反应性低聚物只要是例如，在末端具有反应性双键的低聚物，溶解于水溶性 单体的聚合反应性低聚物的话，就没有特别限制。此外，聚合反应性低聚物选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚酯 低聚物以及丙烯酸酯低聚物之中的至少一种，从提高耐水性这点，尤其适宜。其他的还可以 使用，例如《光硬化技術〒一夕”夕材料编》[”)V卜社发行(2000年12月5日发 行)]的第84页到118页记载的水溶性低聚物。水溶性单体可以使用例如，常温中能与水以任意比率溶解的各种单体。具体地，列举有丙烯酰吗啉、丙烯酸丁二醇酯、2-羟基乙基丙烯酸酯、N, N-二甲 氨基乙醇丙烯酸酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、2-羟基乙基乙烯醚等。其他的还可以使用，例如 《光硬化技術〒一夕寸y ”材料编》[〒夕^才、〃卜社发行(2000年12月5日发行)]的第 6页到81页记载的水溶性单体。尤其是，以丙烯酰吗啉为主体的系列，印刷适性优异，较理想。此水溶性单体含有50质量％以上的丙烯酰吗啉，尤其是从干燥性和渗色性这几 点，较适宜。此处，丙烯酰吗啉的含量少于50质量％时，例如，由制膜形成墨水接受层2的印刷 适性，特别地，印刷图像的干燥性和渗色性有下降的可能。因此，丙烯酰吗啉的含量优选在 50质量％以上。另外，其他的可以共聚的水溶性单体可以占水溶性单体的50质量％以下的比例。 进一步，在不妨碍本发明效果的范围内，非水溶性单体相对于水溶性单体可以含有30质 量％以下的比例。吸水性填料可以使用无机填料、有机填料的任一种。无机填料可以列举，例如，二氧化硅、滑石、碳酸钙、硫酸钡、沸石等。此外，有机填 料，例如，天然有机物的微粉末(胶原质、丝、纤维素、淀粉、甲壳质、壳聚糖、蛋壳膜等)、吸 水性树脂粉(例如，吸水性丙烯酸树脂、吸水性聚酯树脂等粉末)等。这些无机填料和有机 填料可以单独使用1种，也可以2种以上组合使用。光聚合引发剂可以使用，通过由紫外线产生的自由基，而与水溶性单体或聚合反 应性氨基甲酸乙酯低聚物中的双键反应诱发聚合反应的各种聚合引发剂。具体地，列举有2_羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、安息香乙醚、1-羟基-环己基-苯 酮等羟基酮，2-甲基-l-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮等氨基酮。其他的还可以使 用，例如，《光硬化技術〒一夕寸y夕材料编》[〒夕^才、〃卜社发行(2000年12月5日发 行)]的第122页到133页记载的光聚合引发剂。特别地，从干燥性方面，优选2-羟基-2-甲 基-1-苯基-1-丙酮、安息香乙醚。此外，光聚合引发剂可以组合2种以上上述各种光聚合 引发剂使用。染料固色剂可以使用含有选自丙烯胺聚合物、丙烯胺盐酸盐聚合物、丙烯胺盐酸 盐与二丙烯胺盐酸盐的共聚物、丙烯胺盐酸盐与二甲基丙烯胺盐酸盐的共聚物、双氰胺与 二亚乙基三胺的共聚物的盐酸盐以及二甲胺与环氧氯丙烷的共聚物之中至少一种的水溶 液的染料固色剂。此外，染料固色剂可以直接使用上述水溶液的混合液，但也不限于此，还 可以使用在上述水溶液中高浓度地混合吸水性填料而成的浆状液。
〔实施方式的作用效果〕如上所述，本实施方式的紫外线固化型涂层剂由于含有聚合反应性低聚物、水溶 性单体、光聚合引发剂、染料固色剂，具有以添加低聚物为特征的耐水性和以添加单体为特 征的干燥性和渗色性的良好平衡，例如，基材3的表面上涂膜形成的墨水接受层2在具有优 异吸墨性的同时，又具有良好的印刷图像干燥性、印刷图像渗色性、耐水性，获得了优异的 印刷适性。进一步，根据本实施方式，其与加热固化相比，不会给与涂布的基材3以多余的 能量，因此不会有例如，热变形等引起的损伤等，可以防止基材3的劣化。因此也适用于不 能加热的涂布对象，提高了通用性。此外，本实施方式由于使用含有选自丙烯胺聚合物、丙烯胺盐酸盐聚合物、丙烯胺 盐酸盐与二丙烯胺盐酸盐的共聚物、丙烯胺盐酸盐与二甲基丙烯胺盐酸盐的共聚物、双氰 胺与二亚乙基三胺的共聚物的盐酸盐以及二甲胺与环氧氯丙烷的共聚物之中至少一种的 水溶液的染料固色剂，其印刷图像的干燥性、印刷图像的渗色性良好，即使在浸泡于水中的 这种过苛环境下，也可以得到耐水性优异的印刷适性。进一步，在本实施方式中，染料固色剂含有0. 5质量％以上8质量％以下较合适。 因此，能够充分维持耐水性与耐光性这两个方面，例如，在由制膜形成的墨水接受层2中可 以获得优异的印刷适性。接着，本实施方式中，聚合反应性低聚物适宜使用选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、环 氧丙烯酸酯低聚物、聚酯低聚物以及丙烯酸酯低聚物之中的至少一种。因此，通过添加低聚物，特别地，可以提高耐水性，获得例如，在由制膜形成的墨水 接受层2中优异的印刷适性。此外，本实施方式中，水溶性单体可以适当含有50质量％以上的丙烯酰吗啉。因此，通过添加单体，特别地，可以提高干燥性和渗色性，例如，在由制膜形成的墨 水接受层2中可以获得优异的印刷适性。进一步，本实施方式中，优选含有5质量％以上30质量％以下的聚合反应性低聚 物，40质量％以上85质量％以下的水溶性单体，1质量％以上10质量％以下的光聚合引发 剂。因此，以添加低聚物为特征的耐水性和以添加单体为特征的干燥性和渗色性之间 的平衡良好，例如，在由制膜形成的墨水接受层2中可以获得优异的印刷适性。此外，本实施方式中，除了聚合反应性低聚物、水溶性单体和光聚合引发剂，还适 当地含有5质量％以上50质量％以下的吸水性填料。因此，通过添加填料，特别地，可以提高干燥性和耐水性，例如，在由制膜形成的墨 水接受层2中可以获得优异的印刷适性。〔实施方式的变形例〕 以上所说明的方式是本发明的一个例示方式，本发明并不限于上述实施方式，在 能够达成本发明目的和效果的范围内的变形或改良均包含于本发明内。此外，实施本发明 时的具体结构和形状等在能够达成本发明的目的和效果范围内，也可以是其他的结构或形状等。S卩，本实施方式例示了，材质为聚碳酸酯树脂的碟状基板作为基材3的构成例，但 并不限于此，例如，基材3还可以是DVD-RAM、盒式磁带、MO等收录信息记录介质1的卡带(cartridge)等形态 ，在形成该卡带(cartridge)的基材3的表面上又可以形成墨水接受层 2。进一步，如上所述，还可以是用于信息记录介质的印刷用标签纸等印刷纸、合成树脂成形 品、玻璃、木材、钢板、皮革品、织布或无纺布等各种基材。此外，紫外线固化型涂层剂可以是例如，含有聚合反应性低聚物、水溶性单体、光 聚合引发剂的单液型；涂布形成墨水接受层2时，混合光聚合引发剂的多液型等；紫外线固 化型涂层剂的形态可以应用任何构成。此外，本实施方式，不限于使用聚合反应性低聚物、水溶性单体、光聚合引发剂、染 料固色剂、吸收性填料构成的紫外线固化型涂层剂，根据需要还可以适当混合例如，消泡 齐U、分散剂、保水剂、增稠剂、脱模剂、防腐剂、着色颜料、湿润剂、荧光涂料、紫外线吸收剂等 添加剂。实施例接着，例举实施例及比较例对本发明进行更详细的说明，但这些实施例的记载内 容并不对本发明有任何的限制。(制作样本)按照下表1和表2所示的混合比例，计量规定量的原料，用混合机[株式会社* > 今一 (THINKY Corporation)制，商品名:A_250]进行混合。此外，表1和表2中所示的“水” 是用于配制染料固色剂水溶液的水。
权利要求
1.一种紫外线固化型涂层剂，含有聚合反应性低聚物、水溶性单体、光聚合引发剂、染 料固色剂，其特征在于，所述染料固色剂含有选自丙烯胺聚合物、丙烯胺盐酸盐聚合物、丙 烯胺盐酸盐与二丙烯胺盐酸盐的共聚物、丙烯胺盐酸盐与二甲基丙烯胺盐酸盐的共聚物、 双氰胺与二亚乙基三胺的共聚物的盐酸盐以及二甲胺与环氧氯丙烷的共聚物之中的至少 一种的水溶液。
2.根据权利要求1所述的紫外线固化型涂层剂，其特征在于，含有0.5质量％以上8质 量％以下的所述染料固色剂。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的紫外线固化型涂层剂，其特征在于，所述聚合 反应性低聚物含有选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚酯低聚物以及丙 烯酸酯低聚物之中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的紫外线固化型涂层剂，其特征在于，所述水溶 性单体含有50质量％以上的丙烯酰吗啉。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的紫外线固化型涂层剂，其特征在于，含有5质 量％以上30质量％以下的所述聚合反应性低聚物。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的紫外线固化型涂层剂，其特征在于，含有40质 量％以上85质量％以下的所述水溶性单体。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的紫外线固化型涂层剂，其特征在于，含有1质 量％以上10质量％以下的所述光聚合引发剂。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的紫外线固化型涂层剂，其特征在于，含有5质 量％以上50质量％以下的吸水性填料。
9.一种成形品，其特征在于，基材的表面涂布有权利要求1-8中的任一项所述的紫外 线固化型涂层剂。
全文摘要
一种含有聚合反应性低聚物、水溶性单体、光聚合引发剂、染料固色剂的紫外线固化型涂层剂，所述染料固色剂含有选自丙烯胺聚合物、丙烯胺盐酸盐聚合物、丙烯胺盐酸盐与二丙烯胺盐酸盐的共聚物、丙烯胺盐酸盐与二甲基丙烯胺盐酸盐的共聚物、双氰胺与二亚乙基三胺的共聚物的盐酸盐以及二甲胺与环氧氯丙烷的共聚物之中的至少一种的水溶液。因此，其能够充分地维持墨水接受层的印刷适性所要求的保持印刷图像的干燥性或渗色性，并且在水中浸泡等过苛的环境下也可以得到优异的耐水性。
文档编号C08F290/06GK102076785SQ20098012613
公开日2011年5月25日 申请日期2009年7月22日 优先权日2008年7月25日
发明者坪仓豊 申请人:出光精密科技株式会社