JP2022143794A - Manufacturing method of matte coating film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、活性エネルギー線硬化型組成物を使用した艶消しコーティング膜の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a matte coating film using an active energy ray-curable composition.
一般に、艶消し(低光沢化とも称されることがある)等の美観を付与することを目的に、基材上に、電子線硬化型(EB硬化型と称されることもある)や紫外線硬化型(UV硬化型と称されることもある)の艶消し剤を添加したコーティング剤を塗工することは知られている。(例えば特許文献1参照)
また、艶消し剤を添加したコーティング剤を硬化させる際に、酸素含有不活性ガス雰囲気下において含有酸素濃度を多段階に変化させて電子線を照射し、電子線硬化型クリヤーを硬化させることで、十分な艶消し効果が得られ、かつ、耐候性の格段に優れた高耐候性艶消し化粧板を得る方法も知られている。(例えば特許文献2参照)
しかしながらこれらの方法であっても、所望する艶消し効果が得られない場合があった。
In general, for the purpose of imparting an aesthetic appearance such as matting (sometimes referred to as low gloss), an electron beam curing type (sometimes referred to as an EB curing type) or an ultraviolet It is known to apply a coating agent to which a curable (sometimes referred to as UV curable) matting agent is added. (See Patent Document 1, for example)
In addition, when curing a coating agent to which a matting agent is added, an electron beam is irradiated while changing the oxygen concentration in multiple stages in an oxygen-containing inert gas atmosphere to cure the electron beam curable clear. Also known is a method for obtaining a highly weather-resistant matte decorative sheet that provides a sufficient matte effect and is remarkably excellent in weather resistance. (See Patent Document 2, for example)
However, even with these methods, there are cases where the desired matte effect cannot be obtained.
本発明が解決しようとする課題は、微粒子を含有した活性エネルギー線硬化型組成物を使用し、所望の意匠性を有したコーティング膜を得る製造方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a production method for obtaining a coating film having a desired design by using an active energy ray-curable composition containing fine particles.
本発明者らは、基材上に設けた特定サイズの微粒子を含有した活性エネルギー線硬化性組成物からなるコーティング膜に、特定の雰囲気下で紫外線照射する工程(1)及び工程(2)とを有する艶消しコーティング膜の製造方法が、前記課題を解決することを見出した。 The present inventors conducted steps (1) and (2) of irradiating a coating film made of an active energy ray-curable composition containing fine particles of a specific size provided on a substrate with ultraviolet rays under a specific atmosphere. We have found that a method for producing a matte coating film having
即ち本発明は、基材上に設けた粒径が50μm以下の微粒子を含有した活性エネルギー線硬化性組成物からなるコーティング膜に、酸素濃度21%以上の雰囲気下で紫外線照射する工程(1)と、酸素濃度21%未満の雰囲気下で電子線照射あるいは紫外線照射する工程(2)とをこの順に有することを特徴とする艶消しコーティング膜の製造方法を提供する。 That is, the present invention comprises a step (1) of irradiating a coating film made of an active energy ray-curable composition containing fine particles having a particle size of 50 μm or less provided on a substrate with ultraviolet rays in an atmosphere having an oxygen concentration of 21% or more. and a step (2) of irradiating electron beams or ultraviolet rays in an atmosphere with an oxygen concentration of less than 21%, in this order.
また本発明は、前記活性エネルギー線硬化性組成物が、活性エネルギー線硬化性化合物として多官能(メタ)アクリレートを含有し、平均粒子径50μm以下の微粒子を0.5~50質量%含有し、光重合開始剤を、0.5質量%~30質量%含有する艶消しコーティング膜の製造方法を提供する。 Further, in the present invention, the active energy ray-curable composition contains a polyfunctional (meth)acrylate as an active energy ray-curable compound and contains 0.5 to 50% by mass of fine particles having an average particle size of 50 μm or less, Provided is a method for producing a matte coating film containing 0.5% to 30% by mass of a photopolymerization initiator.
また本発明は、前記工程(1)における紫外線照射の積算光量が20mJ/cm2~1000mJ/cm2である艶消しコーティング膜の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for producing a matte coating film, wherein the integrated light quantity of ultraviolet irradiation in the step (1) is 20 mJ/cm 2 to 1000 mJ/cm 2 .
また本発明は、前記工程(2)における紫外線照射の積算光量が20mJ/cm2~1000mJ/cm2あるいは電子線照射の線量が10~230kGyである艶消しコーティング膜の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for producing a matte coating film, wherein the integrated light quantity of ultraviolet irradiation in step (2) is 20 mJ/cm 2 to 1000 mJ/cm 2 or the dose of electron beam irradiation is 10 to 230 kGy.
また本発明は、前記微粒子が、平均粒子径25μm以下のシリカである艶消しコーティング膜の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for producing a matte coating film, wherein the fine particles are silica having an average particle size of 25 μm or less.
また本発明は、前記微粒子が、平均粒子径50μm以下の樹脂ビーズである艶消しコーティング膜の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for producing a matte coating film, wherein the fine particles are resin beads having an average particle size of 50 μm or less.
また本発明は、基材上に設けた微粒子を含有した活性エネルギー線硬化性組成物からなるコーティング膜に、酸素濃度21%以上の雰囲気下で紫外線照射する工程(1)と、電子線照射あるいは酸素濃度21%未満の雰囲気下で紫外線照射する工程(2)とをこの順に有することを特徴とするコーティング膜表層の艶消しを発現させる方法を提供する。 Further, the present invention includes a step (1) of irradiating a coating film made of an active energy ray-curable composition containing fine particles provided on a substrate with ultraviolet rays in an atmosphere having an oxygen concentration of 21% or more, and electron beam irradiation or and a step (2) of irradiating ultraviolet rays in an atmosphere with an oxygen concentration of less than 21% in this order.
本発明の製造方法により、従来よりも容易に、低光沢化したコーティング膜を得ることができる。 According to the manufacturing method of the present invention, a coating film with low gloss can be obtained more easily than before.
(基材)
本発明で使用する基材は、艶消し意匠を所望される基材であれば特に限定なく使用できる。例えば建材用の化粧シートであれば、化粧シートに使用する汎用の基材シートを基材として使用することができる。
基材シートとしては特に限定はなく、一般的な化粧シートに汎用の熱可塑性樹脂により形成されたシート(フィルム)や紙を使用する。
熱可塑性樹脂により形成されたシート(フィルム)としては、例えば、ポリエチレン、エチレン-αオレフィン共重合体、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテン、エチレン-プロピレン共重合体、プロピレン-ブテン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、アイオノマー、アクリル酸エステル系重合体、メタアクリル酸エステル系重合体等が挙げられる。前記基材シートは、これら樹脂を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることにより形成されていてもよい。
(Base material)
The substrate used in the present invention can be used without any particular limitation as long as it is a substrate for which a matte design is desired. For example, in the case of a decorative sheet for building materials, a general-purpose base sheet used for decorative sheets can be used as the base material.
The base sheet is not particularly limited, and a general decorative sheet (film) made of a general-purpose thermoplastic resin or paper is used.
Sheets (films) formed of thermoplastic resins include, for example, polyethylene, ethylene-α-olefin copolymer, polypropylene, polymethylpentene, polybutene, ethylene-propylene copolymer, propylene-butene copolymer, ethylene- Polyolefin resins such as vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer saponified product, ethylene-(meth)acrylic acid copolymer, ethylene-(meth)acrylic acid ester copolymer, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyamide, polycarbonate, polyethylene naphthalate, ionomer, acrylic acid ester polymer, methacrylic acid ester polymer, and the like. The base sheet may be formed by using these resins alone or in combination of two or more.
前記基材シートは着色されていてもよく、また必要に応じて、充填剤、艶消し剤、発泡剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤等の各種の添加剤が含まれていてもよい。また基材シートの厚みは、最終製品の用途、使用方法等により適宜設定できるが、一般には20~300μmが好ましい。 The base sheet may be colored, and if necessary, fillers, matting agents, foaming agents, flame retardants, lubricants, antistatic agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, etc. may contain various additives. The thickness of the base sheet can be appropriately set according to the application of the final product, the method of use, etc., but is generally preferably 20 to 300 μm.
基材シートの片面又は両面には、必要に応じて、コロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理、電離放射線処理、重クロム酸処理等の表面処理を施してもよい。例えば、コロナ放電処理を行う場合には、基材シート表面の表面張力が30dyne以上、好ましくは40dyne以上となるようにすればよい。表面処理は、各処理の常法に従って行えばよい。 One side or both sides of the base sheet may be subjected to surface treatment such as corona discharge treatment, ozone treatment, plasma treatment, ionizing radiation treatment, dichromic acid treatment, etc., if necessary. For example, when corona discharge treatment is performed, the surface tension of the substrate sheet surface should be 30 dyne or more, preferably 40 dyne or more. The surface treatment may be carried out according to a conventional method for each treatment.
また化粧シート向け紙基材の種類としては、例えば、薄葉紙、普通紙、強化紙、樹脂含浸紙等の紙質シート、チタン紙、等が挙げられる。 Examples of types of paper substrates for decorative sheets include thin paper, plain paper, reinforced paper, paper sheets such as resin-impregnated paper, titanium paper, and the like.
また化粧板に汎用される木質化粧板等を基材としてもよい。木質化粧板の木質基材としては、従来から化粧板や家具、建築部材等の木質基材として使用されている合板、パーティクルボード、ハードボード、MDF等の公知のものが挙げられる。またこれらの公知基材はどのような製法で得られたものであるかは問わない。
更に、基材として使用できる不燃材としては、石膏ボード、石膏板、珪酸カルシウム板等を素材とした開孔ボード建材等、陶器、磁器、せっ器、土器、硝子、琺瑯などのセラミックス板、鉄板、亜鉛メッキ鋼板、ポリ塩化ビニルゾル塗布鋼板、アルミニウム板、銅板などの金属板を挙げることができる。
Also, a wooden decorative board or the like, which is widely used as a decorative board, may be used as the base material. Examples of the wooden base material for the wooden decorative board include known materials such as plywood, particle board, hardboard, MDF, etc., which have conventionally been used as wooden base materials for decorative boards, furniture, building members, and the like. Moreover, it does not matter what kind of manufacturing method these known base materials are obtained.
Furthermore, noncombustible materials that can be used as base materials include gypsum board, gypsum board, perforated board building materials made of calcium silicate board, etc.; , galvanized steel plate, polyvinyl chloride sol-coated steel plate, aluminum plate, copper plate and the like.
(活性エネルギー線硬化性組成物からなるコーティング膜)
活性エネルギー線硬化性組成物からなるコーティング膜は、活性エネルギー線硬化性組成物からなるコーティング剤のコーティング膜である。
以下、本発明で使用する活性エネルギー線硬化性組成物からなるコーティング剤を、「活性エネルギー線硬化性コーティング剤」と称する。
(Coating film made of active energy ray-curable composition)
A coating film comprising an active energy ray-curable composition is a coating film of a coating agent comprising an active energy ray-curable composition.
Hereinafter, the coating agent comprising the active energy ray-curable composition used in the present invention is referred to as "active energy ray-curable coating agent".
本発明で使用する活性エネルギー線硬化性コーティング剤は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物及び光重合開始剤を含有する。
なお本発明において「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基またはメタクリロイル基の一方または両方を指す。また「(メタ)アクリロイル基を有する化合物」を(メタ)アクリレートを称する場合もある。「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの一方または両方をいう。
The active energy ray-curable coating agent used in the present invention contains a compound having a (meth)acryloyl group and a photopolymerization initiator.
In the present invention, "(meth)acryloyl group" refers to one or both of an acryloyl group and a methacryloyl group. Moreover, the "compound having a (meth)acryloyl group" may be referred to as (meth)acrylate. "(Meth)acrylate" refers to one or both of acrylate and methacrylate.
((メタ)アクリロイル基を有する化合物)
本発明で使用する(メタ)アクリロイル基を有する化合物は、特に限定はなく公知の活性エネルギー線で硬化しうる(以後単に「活性エネルギー線硬化性」と称する場合がある)(メタ)アクリロイル基を有する化合物を使用することができる。
単官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチル(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、グリシジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチルテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエトキシエタノールアクリル酸多量体エステル等が挙げられる。
(Compound with (meth)acryloyl group)
The compound having a (meth)acryloyl group used in the present invention is not particularly limited and can be cured with a known active energy ray (hereinafter sometimes simply referred to as "active energy ray-curable"). can be used.
Examples of monofunctional (meth)acrylates include ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, hexadecyl (meth)acrylate, octadecyl (meth)acrylate, isoamyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, isostearyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, butoxy Ethyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth)acrylate, nonylphenoxyethyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate , 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth)acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, nonylphenoxyethyltetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, caprolactone-modified tetrahydrofurfuryl (meth)acrylates, isobornyl (meth)acrylates, dicyclopentanyl (meth)acrylates, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylates, ethoxyethoxyethanol acrylic acid polymeric esters, and the like.
2官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2-メチル-1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等の2価アルコールのジ(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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA1モルに2モルのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of bifunctional (meth)acrylates include 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol di(meth)acrylate, and 1,6-hexanediol di(meth)acrylate. , neopentyl glycol di(meth)acrylate, 2-methyl-1,8-octanediol di(meth)acrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol di(meth)acrylate, tricyclodecanedi Methanol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, etc. dihydric alcohol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate di(meth)acrylate, 4 mol per 1 mol of neopentyl glycol di(meth)acrylates of diols obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide, di(meth)acrylates of diols obtained by adding 2 mol of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of bisphenol A, and the like. .
3官能以上の(メタ)アクリレートとしては、トリメチロールプロパントリ(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、ペンタエリスリトールテトラ(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のポリ(メタ)アクリレート等の3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート、グリセリン1モルに3モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン1モルに3モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのジ又はトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレンポリオールのポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol poly Poly(meth)acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols such as (meth)acrylates, tri(meth)acrylates of triols obtained by adding 3 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of glycerin, trimethylolpropane Di or tri(meth)acrylate of triol obtained by adding 3 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol, diol of diol obtained by adding 4 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of bisphenol A Examples include poly(meth)acrylates of polyoxyalkylene polyols such as (meth)acrylates.
また更に、2官能以上の(メタ)アクリレートにあたるジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物 (DPHAと略する場合がある)、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(DTMPTAと略する場合がある)、トリメチロールプロパン1モルに3モル以上のエチレンオキサイドを付加して得たトリオールのトリ(メタ)アクリレートであるトリメチロールプロパンエチレンオキサイド付加体トリ(メタ)アクリレート等を使用してもよい。前記トリメチロールプロパンエチレンオキサイド付加体トリ(メタ)アクリレートとしては、代表的なものとしてトリメチロールプロパンエチレンオキサイド(以後エチレンオキサイドを「EO」と称する場合がある)変性(n≒3)トリアクリレートが挙げられる。 Furthermore, a mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate (sometimes abbreviated as DPHA), ditrimethylolpropane tetraacrylate (sometimes abbreviated as DTMPTA), which is a (meth)acrylate with two or more functions, Trimethylolpropane ethylene oxide adduct tri(meth)acrylate, which is a triol tri(meth)acrylate obtained by adding 3 mol or more of ethylene oxide to 1 mol of trimethylolpropane, may also be used. A typical example of the trimethylolpropane ethylene oxide adduct tri(meth)acrylate is trimethylolpropane ethylene oxide (hereinafter ethylene oxide may be referred to as "EO") modified (n≈3) triacrylate. be done.
更に必要に応じて重合性オリゴマーを使用してもよい。重合性オリゴマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、アミン変性ポリエーテルアクリレート、アミン変性エポキシアクリレート、アミン変性脂肪族アクリレート、アミン変性ポリエステルアクリレート、アミノ(メタ)アクリレートなどのアミン変性アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリオレフィン(メタ)アクリレート、ポリスチレン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Furthermore, a polymerizable oligomer may be used as necessary. Polymerizable oligomers include urethane (meth)acrylates, amine-modified polyether acrylates, amine-modified epoxy acrylates, amine-modified aliphatic acrylates, amine-modified polyester acrylates, amine-modified acrylates such as amino (meth)acrylates, and polyester (meth)acrylates. , polyether (meth)acrylate, polyolefin (meth)acrylate, polystyrene (meth)acrylate, epoxy (meth)acrylate, and the like.
また、本発明で使用する(メタ)アクリロイル基を有する化合物として(メタ)アクリロイル基を有する樹脂を用いてもよい。特に好ましくは(メタ)アクリロイル基を含有するアクリル系樹脂である。(メタ)アクリロイル基を含有するアクリル系樹脂は、特に限定はなく公知の方法で得たアクリル系樹脂を使用することができる。 Moreover, you may use resin which has a (meth)acryloyl group as a compound which has a (meth)acryloyl group used by this invention. Acrylic resins containing (meth)acryloyl groups are particularly preferred. (Meth)acryloyl group-containing acrylic resins are not particularly limited, and acrylic resins obtained by known methods can be used.
(光重合開始剤)
本発明の活性エネルギー線硬化性コーティング剤は、紫外線等で硬化させる場合通常光重合開始剤を使用する。この際に使用する光重合開始剤としては、公知のものを使用すればよい。
(Photoinitiator)
The active energy ray-curable coating agent of the present invention usually uses a photopolymerization initiator when it is cured with ultraviolet rays or the like. As the photopolymerization initiator used at this time, a known one may be used.
中でもラジカル重合タイプの光重合開始剤が好ましく、活性エネルギー線硬化性化合物溶解時に溶解液の着色が無く、経時による黄変の少ないα-ヒドロキシアルキルケトン系光重合開始剤が挙げられる。α-ヒドロキシアルキルケトン系光重合開始剤としては例えば、1-フェニル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-(4-i-プロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。更にフェニルグリオキソレート系光重合開始剤も好ましい。フェニルグリオキソレート系光重合開始剤としては例えばメチルベンゾイルフォルマート等を挙げることができる。中でも、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが好ましい。 Among them, radical polymerization type photopolymerization initiators are preferable, and examples include α-hydroxyalkylketone photopolymerization initiators that do not cause discoloration of the solution when the active energy ray-curable compound is dissolved and cause little yellowing over time. Examples of α-hydroxyalkylketone photopolymerization initiators include 1-phenyl-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-(4-i-propylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropane, -1-one, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)ketone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone and the like. Phenylglyoxolate-based photopolymerization initiators are also preferred. Examples of phenylglyoxolate-based photopolymerization initiators include methylbenzoyl formate and the like. Among them, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone is preferred.
また、その他のラジカル重合タイプの光重合開始剤としては紫外線の中でも長波長領域に吸収波長を有するモノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を適宜、組合わせて使用してもよい。モノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤としては活性エネルギー線硬化性化合物への溶解時に着色するビスアシルフォスフィンオキサイド類は除き、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6-ジメトキシベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6-ジクロロベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-フェニルフォスフィン酸メチルエステル、2-メチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、ピバロイルフェニルフォスフィン酸イソプロピルエステル等のモノアシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられ、特に、これらの中でも、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイドは、385nmや395nmに発光波長を有するUV-LEDの発光波長領域に合致するUV吸収波長を有することで、好適な硬化性が得られ、且つ、硬化皮膜の黄変が少ない点でより好ましい。 Further, as other radical polymerization type photopolymerization initiators, monoacylphosphine oxide photopolymerization initiators having absorption wavelengths in the long wavelength region of ultraviolet rays may be used in appropriate combination. As the monoacylphosphine oxide-based photopolymerization initiator, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, 2,6 -dimethoxybenzoyl-diphenylphosphine oxide, 2,6-dichlorobenzoyl-diphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-phenylphosphine acid methyl ester, 2-methylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, pivaloyl Examples include monoacylphosphine oxides such as phenylphosphinic acid isopropyl ester, and particularly, among these, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide has an emission wavelength of 385 nm or 395 nm. Having a UV absorption wavelength that matches the emission wavelength region of the LED is more preferable in terms of obtaining suitable curability and less yellowing of the cured film.
前記した光重合開始剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。前記光重合開始剤の総計の添加量は、コーティング剤全量に対し0.5質量%~30質量%の範囲であることが好ましい。より好ましくはコーティング剤全量に対し1質量%~25質量%の範囲である。 The photopolymerization initiators described above may be used alone, or two or more of them may be used in combination. The total amount of the photopolymerization initiator added is preferably in the range of 0.5% by mass to 30% by mass with respect to the total amount of the coating agent. More preferably, it is in the range of 1% by mass to 25% by mass with respect to the total amount of the coating agent.
(有機溶剤)
また本発明の活性エネルギー線硬化性コーティング剤は、希釈剤として有機溶剤を添加することもできる。
有機溶剤としては、使用する(メタ)アクリロイル基を有する化合物を溶解する溶剤であればいずれも使用できる。例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、n-ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル等のエステル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル等、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエーテルエステル類等が挙げられる。
ただし環境対応を目的として、大気中への有機溶剤の蒸散量の徹底的な低減、即ち揮発性有機化合物(VOC)の削減をする場合は、上記の有機溶剤を含まない方がより好ましい。
(Organic solvent)
Moreover, the active-energy-ray-curable coating agent of this invention can also add the organic solvent as a diluent.
Any organic solvent can be used as long as it dissolves the compound having a (meth)acryloyl group. For example, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane; esters such as ethyl acetate, butyl acetate, and propyl acetate; Alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol and n-butanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, alkylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monoethyl ether and propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether Ether esters such as acetate and the like are included.
However, for the purpose of environmental friendliness, it is more preferable not to contain the above-mentioned organic solvents in order to thoroughly reduce the amount of evaporation of organic solvents into the atmosphere, that is, to reduce volatile organic compounds (VOCs).
本発明の活性エネルギー線硬化性コーティング剤は、塗工性の観点から、後述の本発明の建材用化粧シートの製造方法において塗工可能な粘度に調整しておくことが好ましい。粘度としては40~3000mPa・sに調整するのが好ましい。前記(メタ)アクリロイル基を有する化合物は総じて低分子量のものが多く有機溶剤で希釈しなくても該粘度に調整できる場合は有機溶剤で希釈する必要はない。一方、高分子量で粘度の高い重合性オリゴマーを併用する場合は、有機溶剤で希釈または加熱することで該粘度に調整することができる。 From the viewpoint of coatability, the active energy ray-curable coating agent of the present invention is preferably adjusted to a viscosity that allows coating in the method for producing a decorative sheet for building materials of the present invention, which will be described later. It is preferable to adjust the viscosity to 40 to 3000 mPa·s. Most of the (meth)acryloyl group-containing compounds generally have low molecular weights, and if the viscosity can be adjusted without dilution with an organic solvent, it is not necessary to dilute with an organic solvent. On the other hand, when a polymerizable oligomer having a high molecular weight and a high viscosity is used together, the viscosity can be adjusted by diluting with an organic solvent or heating.
(平均粒子径50μm以下の微粒子)
本発明で使用する平均粒子径50μm以下の微粒子は、公知のものであれば、有機系及び/又は無機系特に限定なく単独もしくは併用して使用することができる。具体的には例えばシリカ、酸化チタン、アルミナ粒子(酸化アルミニウム)、炭酸カルシウムや硫酸バリウム、ガラスなどの無機粒子、あるいはアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂などの有機粒子、シリコーンビーズ等を使用することができる。高い艶消し効果を期待できるものとして、無機微粒子としてシリカやアルミノケイ酸塩ビーズ等、有機微粒子としてアクリル樹脂ビーズやウレタン樹脂ビーズ等の他、シリコーンビーズ等が好ましい。前記艶消し剤としてのシリカに、更にビーズを添加することで、適度な低艶・触感等の意匠性に加えて塗工表面の耐傷性を向上させることが出来る利点もある。
(Fine particles with an average particle diameter of 50 μm or less)
The fine particles having an average particle size of 50 μm or less used in the present invention may be organic and/or inorganic, and may be used alone or in combination as long as they are known. Specifically, for example, silica, titanium oxide, alumina particles (aluminum oxide), calcium carbonate, barium sulfate, inorganic particles such as glass, or organic particles such as acrylic resin, urethane resin, polycarbonate resin, silicone resin, polystyrene resin, silicone Beads or the like can be used. Inorganic fine particles such as silica and aluminosilicate beads, and organic fine particles such as acrylic resin beads, urethane resin beads, silicone beads, etc., are preferable as those from which a high matting effect can be expected. By further adding beads to silica as the matting agent, there is an advantage that the scratch resistance of the coated surface can be improved in addition to design properties such as moderately low luster and touch.
(シリカ)
本発明で使用するシリカは、平均粒径が、平均粒子径25μm以下の範囲であるシリカであるならば特に限定はなく公知のシリカを使用することができる。本発明において平均粒子径はレーザー回折法により測定した値とする。
シリカとして具体的には、非晶性シリカがより好ましい。前記非晶性シリカとしては、珪藻土、活性白土等が挙げられ、非晶性シリカの中でも合成非晶性シリカとしては乾式シリカ、湿式シリカ、シリカゲル等が使用できる。中でもケイ酸ソーダ水溶液の酸またはアルカリ金属塩による中和、分解反応によって製造された湿式シリカが好ましい。前記湿式シリカは表面処理されたものを使用することもできる。シリカ粒子を表面処理する方法は、特に制限は無く公知の方法であれば良い。ワックスやシランカップリング剤で表面処理されたものが挙げられる。湿式シリカは、前記表面処理されたものと表面処理されていないものとを複数混合して用いてもよい。
(silica)
Silica used in the present invention is not particularly limited as long as it has an average particle size of 25 μm or less, and known silica can be used. Let the average particle diameter be the value measured by the laser diffraction method in this invention.
More specifically, amorphous silica is more preferred as silica. Examples of the amorphous silica include diatomaceous earth, activated clay, and the like. Among amorphous silica, dry silica, wet silica, silica gel, and the like can be used as synthetic amorphous silica. Among them, wet silica produced by neutralization or decomposition reaction of an aqueous solution of sodium silicate with an acid or an alkali metal salt is preferred. The wet silica may be surface-treated. The method for surface-treating the silica particles is not particularly limited, and any known method may be used. Examples include those surface-treated with wax or silane coupling agents. Wet silica may be used by mixing a plurality of the above-mentioned surface-treated and non-surface-treated silicas.
前記艶消し剤として用いる湿式シリカの平均粒子径としては平均粒子径25μm以下、より好ましくは15μm以下である。平均粒子径が25μmより大きいと、粒子の脱落による艶変化・傷付が発生し易くなる。 The average particle size of the wet silica used as the matting agent is 25 μm or less, more preferably 15 μm or less. If the average particle size is more than 25 μm, the particles are likely to fall off, resulting in a change in luster and scratches.
シリカの含有率は、コーティング剤全量の固形分換算にて0.5~50質量%が好ましく、1~30質量%であればより好ましい。該含有率が0.5質量%未満であると充分な艶消し効果が見られず、50質量%を超えるとシリカ塗膜表面から脱落しやすくなる傾向にあり好ましくない。 The content of silica is preferably 0.5 to 50% by mass, more preferably 1 to 30% by mass, in terms of solid content of the total amount of the coating agent. If the content is less than 0.5% by mass, a sufficient matting effect cannot be obtained, and if it exceeds 50% by mass, it tends to come off from the surface of the silica coating film, which is undesirable.
前記艶消し剤として用いるビーズの平均粒子径は平均粒子径50μm以下であり、より好ましくは15μm以下である。平均粒子径が50μmより大きいと、ビーズの脱落・埋没による艶変化・傷付が発生し易くなる。 The average particle size of the beads used as the matting agent is 50 μm or less, more preferably 15 μm or less. If the average particle size is more than 50 μm, the beads are likely to fall off or be buried, resulting in a change in luster and scratches.
ビーズの含有率は、コーティング剤全量の固形分換算にて0.5~50質量%が好ましく、て0.5~30質量%であればより好ましい。質量50%を超えるとビーズが塗膜表面から脱落しやすくなる傾向にあり好ましくない。 The bead content is preferably 0.5 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 30% by mass, in terms of solid content of the total amount of the coating agent. If the mass exceeds 50%, the beads tend to fall off from the coating film surface, which is not preferable.
(添加剤)
その他本発明の活性エネルギー線硬化性コーティング剤は、重合禁止剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、ワックス、乾燥剤、増粘剤、垂れ止め剤、可塑剤、分散剤、沈降防止剤、消泡剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を含有することが可能である。
(Additive)
In addition, the active energy ray-curable coating agent of the present invention includes a polymerization inhibitor, a leveling agent, a thixotropic agent, a wax, a drying agent, a thickener, an anti-sagging agent, a plasticizer, a dispersant, an anti-settling agent, and an anti-foaming agent. agents, UV absorbers, light stabilizers, and the like.
(活性エネルギー線硬化性コーティング剤の製造)
本発明で使用する活性エネルギー線硬化性コーティング剤は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物、光重合開始剤、微粒子、その他各種添加剤などを混合練肉・分散することにより製造することができる。
本発明で使用する活性エネルギー線硬化性コーティング剤のフィラーの粒度分布は、分散機の粉砕メディアのサイズ、粉砕メディアの充填率、分散処理時間などを適宜調節することにより、調整することができる。分散機としては、一般に使用される、例えば、ローラーミル、ボールミル、ペブルミル、アトライター、サンドミルなどを用いることができる。
コーティング剤中に気泡や予期せずに粗大粒子などが含まれる場合は、塗工物品質を低下させるため、濾過などにより取り除くことが好ましい。濾過器は従来公知のものを使用することができる。
(Production of active energy ray-curable coating agent)
The active energy ray-curable coating agent used in the present invention can be produced by mixing and kneading and dispersing a compound having a (meth)acryloyl group, a photopolymerization initiator, fine particles, and various other additives.
The particle size distribution of the filler of the active energy ray-curable coating agent used in the present invention can be adjusted by appropriately adjusting the size of the grinding media of the disperser, the filling rate of the grinding media, the dispersion treatment time, and the like. As the dispersing machine, commonly used roller mills, ball mills, pebble mills, attritors, sand mills and the like can be used.
If air bubbles or unexpectedly large particles are contained in the coating agent, it is preferable to remove them by filtration or the like, as they lower the quality of the coated product. A conventionally known filter can be used.
(コーティング膜の形成方法)
本発明で使用する活性エネルギー線硬化性コーティング剤は、公知の塗布・印刷方式でコーティング膜を形成することができる。具体的な例としては、コーティング方法としては、たとえばロールコーター、グラビアコーター、グラビアオフセットコーター、フレキソコーター、エアドクターコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、トランスファロールコーター、キスコーター、カーテンコーター、キャストコーター、スプレイコーター、ダイコーター、オフセット印刷機、スクリーン印刷機等を適宜採用することができる。
(Method for forming coating film)
The active energy ray-curable coating agent used in the present invention can form a coating film by a known coating/printing method. Specific examples of coating methods include roll coater, gravure coater, gravure offset coater, flexo coater, air doctor coater, blade coater, air knife coater, squeeze coater, impregnation coater, transfer roll coater, kiss coater, and curtain coater. , a cast coater, a spray coater, a die coater, an offset printer, a screen printer, and the like can be used as appropriate.
前記形成方法で形成したコーティング膜は、使用するコーティング剤が有機溶剤を含有する場合は溶剤を乾燥炉等で乾燥させた後、活性エネルギー線で硬化させて硬化させたコーティング膜を得る。 When the coating agent to be used contains an organic solvent, the coating film formed by the above formation method is obtained by drying the solvent in a drying oven or the like and then curing with active energy rays to obtain a cured coating film.
(工程(1))
本発明の製造方法における工程1は、前述の基材上に設けた、活性エネルギー線硬化性組成物からなるコーティング膜に、酸素濃度21%以上の雰囲気下で紫外線照射する工程である。
酸素濃度21%以上の雰囲気下とは、酸素を含有する不活性ガスを充満させた雰囲気下であって、その酸素濃度が21%以上である雰囲気下である。不活性ガスとしては窒素ガス、二酸化炭素ガス、アルゴンガス等のガスを1種または複数種混合して使用してもよい。またその他空気が含有する二酸化酸素等のガスは少々含まれていても問題ない。具体的にはこれらのガス及び酸素ガスを酸素濃度21%以上となるように調整したガスを充満させた環境下で前記コーティング膜に紫外線を照射する。
(Step (1))
Step 1 in the production method of the present invention is a step of irradiating the coating film composed of the active energy ray-curable composition provided on the substrate with ultraviolet rays in an atmosphere having an oxygen concentration of 21% or more.
An atmosphere having an oxygen concentration of 21% or higher is an atmosphere filled with an oxygen-containing inert gas having an oxygen concentration of 21% or higher. As the inert gas, one or a mixture of a plurality of gases such as nitrogen gas, carbon dioxide gas, and argon gas may be used. In addition, there is no problem even if a small amount of gas such as carbon dioxide contained in the air is contained. Specifically, the coating film is irradiated with ultraviolet rays in an environment filled with these gases and an oxygen gas adjusted to have an oxygen concentration of 21% or more.
工程1における酸素濃度は、中でも40%以上が好ましく、50%以上がなお好ましい。一方工程1における酸素濃度の上限は、特に限定はないが、耐傷性等の表面部物性が低下するおそれがあることから、90%以下であることが好ましく、80%以下であることがなお好ましい。より好ましくは70%以下である。 The oxygen concentration in step 1 is preferably 40% or higher, more preferably 50% or higher. On the other hand, the upper limit of the oxygen concentration in step 1 is not particularly limited, but it is preferably 90% or less, more preferably 80% or less, because surface physical properties such as scratch resistance may deteriorate. . More preferably, it is 70% or less.
ここで紫外線照射は公知の方法で行うことができる。例えば、殺菌灯、紫外線用蛍光灯、紫外線発光ダイオード(UV-LED)、カーボンアーク、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、複写用高圧水銀灯、中圧又は高圧水銀灯、超高圧水銀灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ、自然光等を光源とする紫外線を照射する。硬化の際の紫外線光量は20mJ/cm2以上であれば硬化効率がよい。 Here, ultraviolet irradiation can be performed by a known method. For example, germicidal lamp, ultraviolet fluorescent lamp, ultraviolet light emitting diode (UV-LED), carbon arc, metal halide lamp, xenon lamp, chemical lamp, low pressure mercury lamp, high pressure mercury lamp for copying, medium or high pressure mercury lamp, ultra high pressure mercury lamp, Ultraviolet rays are irradiated using an electrodeless lamp, a metal halide lamp, natural light, or the like as a light source. Curing efficiency is good if the amount of ultraviolet light during curing is 20 mJ/cm 2 or more.
工程(1)における紫外線の積算光量は、20mJ/cm2~1000mJ/cm2の範囲であることが、本発明の効果を最大限に発揮でき好ましい。なかでも積算光量が40mJ/cm2~800mJ/cm2の範囲であることがなお好ましい。 The cumulative amount of UV light in step (1) is preferably in the range of 20 mJ/cm 2 to 1000 mJ/cm 2 in order to maximize the effects of the present invention. Among others, it is more preferable that the integrated amount of light is in the range of 40 mJ/cm 2 to 800 mJ/cm 2 .
このようにして得たコーティング膜の膜厚は、0.1~100μmの範囲であることが好ましく0.5~50μmの範囲が最も好ましい。この膜厚の範囲であることで、本発明の効果を最大限に発揮できる。 The thickness of the coating film thus obtained is preferably in the range of 0.1 to 100 μm, most preferably in the range of 0.5 to 50 μm. By setting the film thickness within this range, the effects of the present invention can be maximized.
(工程(2))
前記工程(1)後、酸素濃度21%未満の雰囲気下でコーティング膜に更に電子線照射あるいは紫外線照射する(工程(2))。
電子線照射、紫外線照射共に酸素濃度21%未満の雰囲気下で構わないが、紫外線照射では酸素濃度15%以下であればより好ましい。
ここで酸素濃度15%未満の雰囲気下とは、酸素を含有する不活性ガスを充満させた雰囲気下であって、その酸素濃度が15%未満である雰囲気下である。不活性ガスとしては窒素ガス、二酸化炭素ガス、アルゴンガス等のガスを1種または複数種混合して使用してもよい。またその他空気が含有する二酸化酸素等のガスは少々含まれていても問題ない。
(Step (2))
After the step (1), the coating film is further irradiated with electron beams or ultraviolet rays in an atmosphere with an oxygen concentration of less than 21% (step (2)).
An atmosphere with an oxygen concentration of less than 21% may be used for both electron beam irradiation and ultraviolet irradiation, but an oxygen concentration of 15% or less is more preferable for ultraviolet irradiation.
Here, the atmosphere having an oxygen concentration of less than 15% means an atmosphere filled with an inert gas containing oxygen and having an oxygen concentration of less than 15%. As the inert gas, one or a mixture of a plurality of gases such as nitrogen gas, carbon dioxide gas, and argon gas may be used. In addition, there is no problem even if a small amount of gas such as carbon dioxide contained in the air is contained.
尚、紫外線照射条件および積算光量は前記工程(1)と同様で構わない。 Incidentally, the ultraviolet irradiation conditions and the integrated amount of light may be the same as in the step (1).
一方電子線を使用する場合は、電子線照射装置を使用する。照射量は10~230kGy程度が好ましく10~100kGy程度がより好ましい。 On the other hand, when an electron beam is used, an electron beam irradiation device is used. The irradiation dose is preferably about 10 to 230 kGy, more preferably about 10 to 100 kGy.
本発明の製造方法により、所望の艶消しコーティング膜を効率よく得ることができる理由については定かではないが次のように推定している。
即ち工程(1)では、酸素濃度が高い状態で紫外線を照射するが、その際に活性エネルギー線硬化性コーティング剤の塗膜表面の硬化反応が阻害される一方で塗膜内部から反応が進行し硬化収縮が進行すると推定される。その際、艶消し剤等の微粒子が押し上げられると推定され、膜表面に効率よく微粒子が移動するため、膜の艶が低下すると推定している。
The reason why the desired matte coating film can be efficiently obtained by the manufacturing method of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
That is, in the step (1), ultraviolet rays are irradiated in a state of high oxygen concentration. At that time, the curing reaction of the coating film surface of the active energy ray-curable coating agent is inhibited, while the reaction progresses from the inside of the coating film. It is presumed that cure shrinkage progresses. At that time, it is presumed that the fine particles of the matting agent or the like are pushed up, and the fine particles efficiently move to the film surface.
また、本発明の製造方法は、前述の化粧シート等建築材料用途のみならず、家具、楽器、事務用品、スポーツ用品、玩具等の表面塗装用途に幅広く展開され得る。 Moreover, the manufacturing method of the present invention can be widely used not only for building materials such as decorative sheets, but also for surface coating of furniture, musical instruments, office supplies, sporting goods, toys, and the like.
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。尚、以下実施例中にある部、質量部とは、質量%を表す。
尚、微粒子の平均粒子径は日機装株式会社製ナノ粒子粒度分布測定器Nanotrac UPA EX-150を使って測定した。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Parts and parts by mass in the following examples represent % by mass.
The average particle diameter of the fine particles was measured using a nanoparticle particle size distribution analyzer Nanotrac UPA EX-150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
(調整例1 活性エネルギー線硬化性組成物 )
MIWON社製3官能アクリレートモノマー「MiramerM3130」60質量部、BASF社製1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン「Omnirad184」5質量部、東ソー・シリカ株式会社製シリカ「ニップシールE170」を5質量部を混合、撹拌機で約1時間攪拌し総計70質量部である、実施例1で使用する調整例1の活性エネルギー線硬化性組成物を作製した。
(Adjustment Example 1 Active energy ray-curable composition)
60 parts by mass of trifunctional acrylate monomer "Miramer M3130" manufactured by MIWON, 5 parts by mass of 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone "Omnirad184" manufactured by BASF, and 5 parts by mass of silica "Nip Seal E170" manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. Mixed. , and stirred with a stirrer for about 1 hour to prepare an active energy ray-curable composition of Preparation Example 1 used in Example 1, which is 70 parts by mass in total.
各々調整例、及び各々比較調整例の活性エネルギー線硬化性組成物も、使用する原料や使用量が異なる以外は調整例1と同様にして各々組成物を得た。原料や使用量等、組成の詳細は表に示す通りである。また表にある原料は次のものを使用した。
・MiramerM3130:MIWON社製の3官能アクリレートモノマー
・MiramerM202:MIWON社製の2官能アクリレートモノマー
・ニップシールE170:東ソー・シリカ株式会社製のシリカ
・サイリシア450:富士シリシア化学社製のシリカ
・Omnirad184:BASF社製の光重合開始剤
・GR-800:根上工業社製のアクリルビーズ
・C-800:根上工業社製のウレタンビーズ
・X-52-1621:信越化学工業社製シリコーンパウダー
The active energy ray-curable compositions of each adjustment example and each comparative adjustment example were obtained in the same manner as in adjustment example 1, except that the raw materials used and the amounts used were different. The details of the composition, such as raw materials and amounts used, are as shown in the table. In addition, the following raw materials were used in the table.
・Miramer M3130: Trifunctional acrylate monomer manufactured by MIWON ・Miramer M202: Bifunctional acrylate monomer manufactured by MIWON ・Nip seal E170: Silica manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. ・Silysia 450: Silica manufactured by Fuji Silysia Chemical ・Omnirad184: BASF Photopolymerization initiator GR-800: Acrylic beads manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd. C-800: Urethane beads manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd. X-52-1621: Silicone powder manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
(コーティング膜の製造方法)
(塗工方法)
易接着処理ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルム、東洋紡績株式会社製 A4300 厚さ100μm)に、前記調整例で得た活性エネルギー硬化性組成物を、バーコーター塗工法により塗工し30μmの塗工層を形成した。
(Method for producing coating film)
(Coating method)
The active energy curable composition obtained in the adjustment example was applied to an easy-adhesion treated polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET film, A4300 manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness 100 μm) by a bar coater coating method to form a film of 30 μm. formed a layer.
(工程1)
前記得た塗工層に、酸素濃度21%以上の雰囲気下で紫外線照射する工程(1)において、紫外線照射装置は、株式会社ジーエス・ユアサ コーポレーションの紫外線照射装置を使用した。また積算光量測定装置(照度計)は、株式会社ジーエス・ユアサ コーポレーション製の紫外線積算光量計「工業用UVチェッカー UVR-N1」を使用した。
照射時の酸素濃度および積算光量は、実施例毎に表に記載した。
(Step 1)
In the step (1) of irradiating the coating layer with ultraviolet rays in an atmosphere having an oxygen concentration of 21% or more, an ultraviolet irradiation device manufactured by GS Yuasa Corporation was used as the ultraviolet irradiation device. As an integrated light intensity measuring device (illuminometer), an ultraviolet integrated light intensity meter "Industrial UV Checker UVR-N1" manufactured by GS Yuasa Corporation was used.
The oxygen concentration and the integrated amount of light during irradiation are shown in the table for each example.
(工程2)
前記工程1後の塗工層に、酸素濃度21%未満の雰囲気下で電子線照射あるいは紫外線照射する工程(2)において、紫外線照射装置は、株式会社ジーエス・ユアサ コーポレーションの紫外線照射装置を使用した。また電子線照射装置は、岩崎電気株式会社製の「エレクトロカーテンEC250/15/180L」を使用した。工程2における紫外線照射は56mJ/cm2、電子線照射は30kGyに統一した。なお、照射時の酸素濃度実施例毎に表に記載した。
以上のようにして、コーティング膜を得た。
(Step 2)
In step (2) of irradiating the coating layer after step 1 with electron beams or ultraviolet rays in an atmosphere with an oxygen concentration of less than 21%, the ultraviolet irradiation device used was a UV irradiation device manufactured by GS Yuasa Corporation. . As an electron beam irradiation device, "Electrocurtain EC250/15/180L" manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd. was used. In step 2, the ultraviolet irradiation was standardized at 56 mJ/cm 2 and the electron beam irradiation was standardized at 30 kGy. The oxygen concentration at the time of irradiation is shown in the table for each example.
A coating film was obtained as described above.
(評価項目1:光沢)
得られたコーティング膜の光沢を下記の装置・条件にて測定した。光沢低下率が高いほど、艶消し効果が高いといえる。
使用装置:コニカミノルタ社製「MULTI GLOSS 268A」
測定条件:入射角60°反射角60°
光沢低下率=(基準条件(比較例)となる光沢値-実施例の光沢値)÷基準条件(比較例)となる光沢値
光沢低下率の評価基準は次の通りである。
◎:40%以上
○:20%以上40%未満
△:10%以上 20%未満
×:10%未満
(Evaluation item 1: Gloss)
The glossiness of the resulting coating film was measured using the following equipment and conditions. It can be said that the higher the gloss reduction rate, the higher the matting effect.
Apparatus used: "MULTI GLOSS 268A" manufactured by Konica Minolta
Measurement conditions: Incident angle 60° Reflection angle 60°
Gloss reduction rate=(gloss value under reference condition (comparative example)−gloss value in example)/gloss value under reference condition (comparative example) The evaluation criteria for the gloss reduction rate are as follows.
◎: 40% or more ○: 20% or more and less than 40% △: 10% or more and less than 20% ×: less than 10%
(評価項目2:耐傷性)
得られたコーティング膜の表面に、スチールウール(日本スチールウール株式会社製 「BON STAR No.0000」)を1.5Kgの荷重をかけて往復させた。コーティング膜への傷の入り方を3段階の基準を設け評価した。
耐傷性の評価基準は次の通りである。
A: 変化なし、もしくは艶に若干変化が現れるが、すじ状の傷は存在しない。
B: すじ状の傷が摩擦面の半分以下の面積に入る。
C: すじ状の傷が摩擦面ほぼ全面に入り、塗膜が白化し使用できないレベルである。
(Evaluation item 2: scratch resistance)
Steel wool (“BON STAR No. 0000” manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd.) was reciprocated on the surface of the obtained coating film with a load of 1.5 kg. The degree of damage to the coating film was evaluated according to three grades of criteria.
Evaluation criteria for scratch resistance are as follows.
A: No change, or slight change in luster, but no streak-like flaws.
B: A streak-like flaw enters the area of half or less of the friction surface.
C: Almost the entire surface of the rubbing surface had streak-like scratches, and the coating film turned white and was unusable.
(評価項目3:触感)
得られたコーティング膜について、無作為の3人にコーティング膜の手触りの官能評価を依頼した。ビーズの入っていない比較例1、対象と同一配合であるが硬化条件の異なる比較例13と実施例20を比較した。
触感の評価基準は次の通りである。
○:触感に大きく変化がある
△:触感にわずかに変化がある
×:全く変化なし
(Evaluation item 3: tactile sensation)
About the obtained coating film, the sensory evaluation of the feel of the coating film was requested to three people at random. Comparative Example 1 containing no beads, and Comparative Example 13 and Example 20, which had the same composition as the object but had different curing conditions, were compared.
The evaluation criteria for tactile sensation are as follows.
○: Significant change in tactile sensation △: Slight change in tactile sensation ×: No change at all
結果を表に示す。なお表中空欄は未配合を表す。 The results are shown in the table. In addition, the table|surface hollow column represents non-compounding.
表1は、3官能モノマーを使用し、工程1の酸素濃度を変化させた例である。
この結果、比較例1に対し、実施例1~5のコーティング膜は低い光沢値が得られ、特に酸素濃度が60%でその効果は顕著であった。一方、酸素濃度が80%を超えると、耐傷性の低下がみられた。
Table 1 is an example of using a trifunctional monomer and changing the oxygen concentration in step 1.
As a result, the coating films of Examples 1 to 5 had a lower gloss value than Comparative Example 1, and the effect was particularly remarkable at an oxygen concentration of 60%. On the other hand, when the oxygen concentration exceeded 80%, deterioration in scratch resistance was observed.
表2は、2官能モノマーを使用し、工程1の酸素濃度を変化させた例である。この結果、比較例2に対し、実施例7のコーティング膜は低い光沢値が得られた。 Table 2 is an example of using a bifunctional monomer and changing the oxygen concentration in step 1. As a result, the coating film of Example 7 had a lower gloss value than that of Comparative Example 2.
表3は、工程2の酸素濃度を変化させた例である。比較例3に対し、実施例8~10のコーティング膜は低い光沢値が得られた。 Table 3 is an example in which the oxygen concentration in step 2 is changed. Compared to Comparative Example 3, the coating films of Examples 8 to 10 gave lower gloss values.
表4は、コーティング組成物中のシリカ粒径を変更した例である。比較例4,5に対し、実施例11,12のコーティング膜は低い光沢値が得られた。 Table 4 is an example of varying the silica particle size in the coating composition. Compared to Comparative Examples 4 and 5, the coating films of Examples 11 and 12 gave lower gloss values.
表5は、コーティング組成物中のシリカ剤量を変更した例である。比較例6,7,8に対し、実施例13,14,15のコーティング膜は低い光沢値が得られた。 Table 5 shows examples in which the amount of silica agent in the coating composition was changed. Compared to Comparative Examples 6, 7 and 8, the coating films of Examples 13, 14 and 15 gave lower gloss values.
表6は、コーティング組成物中の光重合開始剤量を変更した例である。比較例9,10,11に対し、実施例16,17,18のコーティング膜は低い光沢値が得られた。 Table 6 shows examples in which the amount of photopolymerization initiator in the coating composition was changed. Compared to Comparative Examples 9, 10 and 11, the coating films of Examples 16, 17 and 18 gave lower gloss values.
表7、はコーティング組成物に有機微粒子を配合した例である。比較例12,13,14に対し、実施例19,20,21のコーティング膜は低い光沢値が得られた。
更にウレタンビースを使用した場合は触感の変化も感じられた。
Table 7 is an example of blending organic fine particles in the coating composition. Compared to Comparative Examples 12, 13 and 14, the coating films of Examples 19, 20 and 21 gave lower gloss values.
Furthermore, when urethane beads were used, a change in tactile sensation was also felt.
表8は、工程1の積算光量を変更した例である。積算光量は150以上で、非常に高い光沢の低下が得られた。 Table 8 shows an example in which the integrated amount of light in process 1 is changed. The cumulative amount of light was 150 or more, and a very high decrease in gloss was obtained.
本発明の製造方法により、従来よりに増して容易に低光沢化したコーティング膜を得ることができる。 According to the manufacturing method of the present invention, a coating film having a low glossiness can be obtained more easily than before.
Claims (7)
活性エネルギー線硬化性化合物として多官能(メタ)アクリレートを含有し、
平均粒子径50μm以下の微粒子を0.5~50質量%含有し、
光重合開始剤を、0.5質量%~30質量%含有する、請求項1に記載の艶消しコーティング膜の製造方法。 The active energy ray-curable composition is
Contains a polyfunctional (meth)acrylate as an active energy ray-curable compound,
Containing 0.5 to 50% by mass of fine particles having an average particle size of 50 μm or less,
2. The method for producing a matte coating film according to claim 1, wherein the photopolymerization initiator is contained in an amount of 0.5% by mass to 30% by mass.
電子線照射あるいは酸素濃度21%未満の雰囲気下で紫外線照射する工程(2)とをこの順に有することを特徴とする、コーティング膜表層の艶消しを発現させる方法。 A step (1) of irradiating a coating film made of an active energy ray-curable composition containing fine particles provided on a substrate with ultraviolet rays in an atmosphere having an oxygen concentration of 21% or more;
A method for making a surface layer of a coating film matt, characterized by comprising a step (2) of irradiating an electron beam or irradiating an ultraviolet ray in an atmosphere with an oxygen concentration of less than 21% in this order.
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