JP2006198511A - Coating film forming method and gloss adjusting process of coating film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光重合性組成物を使用した塗膜形成方法及び塗膜の光沢調整方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a coating film using a photopolymerizable composition and a method for adjusting the gloss of the coating film.
従来、基材に対して、紫外線硬化型粉体塗料を塗布して形成された塗膜に、紫外線を照射して、硬化塗膜を形成する方法が知られている。 Conventionally, a method of forming a cured coating film by irradiating ultraviolet rays onto a coating film formed by applying an ultraviolet curable powder coating material to a substrate is known.
例えば、特開平8−301957号公報(特許文献1)には、末端メタアクリル基含有結晶型ポリエステルを含有する放射線硬化性粉末組成物が開示されている。この文献には、摩擦電気式ガン又は静電気式ガンによる噴霧(静電塗装)によって、又は流動床(流動浸漬法)によって、物品に沈着させた放射線硬化性粉末組成物を、80〜150℃で加熱して溶融させた後、紫外線又は加速電子ビームを照射する被覆方法が記載されている。この文献には、物品に沈着させた紫外線硬化性粉末組成物を、強制循環式オーブン中で、又は赤外線灯を使用して、80〜150℃に加熱して溶融させ、展延させ、滑らかで、均一な連続コーティングを得ることが記載されている。 For example, JP-A-8-301957 (Patent Document 1) discloses a radiation curable powder composition containing a terminal methacryl group-containing crystalline polyester. This document describes a radiation curable powder composition deposited on an article by spraying with a triboelectric gun or electrostatic gun (electrostatic coating) or by a fluidized bed (fluid dipping method) at 80-150 ° C. A coating method is described in which after being melted by heating, it is irradiated with ultraviolet rays or an accelerated electron beam. In this document, an ultraviolet curable powder composition deposited on an article is heated and melted at 80 to 150 ° C. in a forced circulation oven or using an infrared lamp, spread, It is described that a uniform continuous coating is obtained.
また、特開2002−212506号公報(特許文献2)には、多孔性基材に塗布するための粉体塗料であって、ワックスを含有する紫外線硬化型粉体塗料が開示されている。この文献には、静電塗装により多孔性基材に付着させた粉体塗料を加熱して溶融させた後、紫外線を照射して硬化させること、ワックスによって、発泡跡の発生が抑制されることが記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-221506 (Patent Document 2) discloses a powder coating for applying to a porous substrate, and an ultraviolet curable powder coating containing wax. In this document, the powder coating adhered to the porous substrate by electrostatic coating is heated and melted, and then cured by irradiation with ultraviolet rays, and the occurrence of foaming marks is suppressed by wax. Is described.
しかし、静電塗装の場合、基材への塗着効率が50〜70%程度であり、塗着しなかった塗料は回収又は廃棄される。回収された粉体塗料の粒度分布は、正常な塗料の粒度分布と異なるため、回収された粉体塗料を、再度、静電塗装に使用すると、塗膜外観などが損なわれるおそれがある。また、木質材などの電気絶縁性の基材に対しては、均一かつ厚膜の塗膜を形成できない。さらに、塗布量のコントロールが困難であり、外観の良好な塗膜を形成しにくい。さらに、基材が木質材などである場合には、高温加熱が困難である。また、いずれの場合も、粉体塗料が基材の裏面にまで回り込むため、基材の所定の面だけに塗布することが困難である。さらに、これらの方法では、いずれも、平滑な塗膜を形成するために、塗膜を加熱溶融させた後、塗膜に紫外線を照射して硬化させる。そのため、光沢の高い塗膜の形成には適している。しかし、艶消し剤を使用して光沢の低い塗膜を形成しようとしても、塗膜の光沢が高くなる。そのため、所望の光沢を有する塗膜を形成することが困難である。
従って、本発明の目的は、簡単な操作で硬化塗膜の光沢を調整できる塗膜形成方法及び硬化塗膜の光沢を調整する方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a coating film forming method capable of adjusting the gloss of a cured coating film by a simple operation and a method for adjusting the gloss of a cured coating film.
本発明の他の目的は、充填剤を含む塗膜(例えば、艶消しされた塗膜)であっても、簡単な操作で硬化塗膜の光沢(艶消しの程度)を調整できる塗膜形成方法及び硬化塗膜の光沢を調整する方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to form a coating film that can adjust the gloss (matte level) of a cured coating film by a simple operation even for a coating film containing a filler (for example, a matted coating film). The object is to provide a method and a method for adjusting the gloss of a cured coating film.
本発明のさらに他の目的は、高い塗着効率で、均一かつ厚膜の塗膜を形成できる塗膜形成方法を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a coating film forming method capable of forming a uniform and thick film with high coating efficiency.
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、室温で固体の又は粘稠な光重合性組成物で形成された塗膜に活性光線を照射して部分的に硬化(予備硬化)させた後に加熱し、さらに活性光線を照射して硬化させる方法において、予備硬化の程度(活性光線の照射エネルギー)を高くすると、硬化塗膜の光沢が低下することを見いだし、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention applied actinic rays to a coating film formed of a photopolymerizable composition that is solid or viscous at room temperature to be partially cured (precured). In the method of curing after irradiation with actinic rays, and increasing the degree of precuring (irradiation energy of actinic rays), the gloss of the cured coating is found to be reduced, completing the present invention. did.
すなわち、本発明の塗膜形成方法では、室温で固体の又は粘稠な光重合性組成物で形成された塗膜に活性光線(例えば、紫外線)を照射して部分的に硬化(予備硬化)させた後、塗膜を加熱し、さらに、加熱後の塗膜に活性光線(例えば、紫外線)を照射して硬化させる。光重合性組成物は、例えば、粘度が25℃で200Pa・s(=2000ポイズ)以上の光重合性組成物であってもよい。また、光重合性組成物の塗膜は、例えば、溶融コーティングによって形成してもよい。さらに、予備硬化させた塗膜は、加熱により平坦化してもよい。 That is, in the coating film forming method of the present invention, a coating film formed of a photopolymerizable composition that is solid or viscous at room temperature is irradiated with actinic rays (for example, ultraviolet rays) to be partially cured (precured). Then, the coating film is heated, and further, the heated coating film is irradiated with actinic rays (for example, ultraviolet rays) to be cured. The photopolymerizable composition may be, for example, a photopolymerizable composition having a viscosity of 200 Pa · s (= 2000 poise) or more at 25 ° C. Moreover, you may form the coating film of a photopolymerizable composition by melt coating, for example. Furthermore, the precured coating film may be flattened by heating.
前記光重合性組成物は、充填剤を含有していてもよく、充填剤の使用量は、光重合性組成物を構成する光硬化性樹脂100重量部に対して、10〜300重量部であってもよい。また、充填剤が少なくとも艶消し剤で構成されていてもよく、艶消し剤の使用量は、光重合性組成物を構成する光硬化性樹脂100重量部に対して、30〜120重量部であってもよい。 The photopolymerizable composition may contain a filler, and the amount of the filler used is 10 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photocurable resin constituting the photopolymerizable composition. There may be. The filler may be composed of at least a matting agent, and the amount of the matting agent used is 30 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photocurable resin constituting the photopolymerizable composition. There may be.
本発明では、前記光重合性組成物で形成された塗膜に対する活性光線の照射エネルギーG1と加熱後の塗膜に対する活性光線の照射エネルギーG2との合計量を100とするとき、G1/G2は、1/99〜30/70であってもよい。 In the present invention, when the total amount of irradiation energy G1 of actinic rays to the coating film formed from the photopolymerizable composition and irradiation energy G2 of actinic rays to the coating film after heating is 100, G1 / G2 is 1 / 99-30 / 70 may be sufficient.
本発明には、前記光重合性組成物で形成された塗膜に活性光線を照射して部分的に硬化させる予備硬化工程、部分的に硬化させた塗膜を加熱する加熱工程、及び加熱後の塗膜に活性光線を照射して硬化させる硬化工程で構成され、予備硬化工程における活性光線の照射エネルギーにより、硬化塗膜の光沢を調整する方法も含まれる。 In the present invention, a pre-curing step of partially curing the coating film formed of the photopolymerizable composition by irradiation with actinic rays, a heating step of heating the partially cured coating film, and after heating And a method of adjusting the gloss of the cured coating film by the irradiation energy of the actinic ray in the preliminary curing process.
本発明によれば、予備硬化工程と加熱工程と硬化工程とを経て、室温で固体の又は粘稠な光重合性組成物で形成された塗膜を硬化させるので、硬化塗膜の光沢をで調整できる。すなわち、予備硬化の程度を高くすることにより、光沢の低い硬化塗膜を形成できる。硬化塗膜の光沢は、充填剤(特に艶消し剤)などによっても、調整できる。そのため、予備硬化の程度と、充填剤の含有量とを組み合わせることにより、硬化塗膜の光沢を広い範囲で調整できる。また、本発明によれば、室温で固体の又は粘稠な光重合性組成物を溶融コーティングするので、高い塗着効率で、均一かつ厚膜の塗膜を形成できる。さらに、本発明によれば、予備硬化における活性光線の照射エネルギーの調整という簡単な操作で、硬化塗膜の表面光沢を調整でき、所望の表面光沢の硬化塗膜を形成できる。 According to the present invention, the coating film formed of the photopolymerizable composition that is solid or viscous at room temperature is cured through the preliminary curing process, the heating process, and the curing process, so that the gloss of the cured coating film is increased. Can be adjusted. That is, a cured film having a low gloss can be formed by increasing the degree of preliminary curing. The gloss of the cured coating film can also be adjusted by a filler (particularly a matting agent). Therefore, the gloss of the cured coating film can be adjusted in a wide range by combining the degree of preliminary curing and the filler content. In addition, according to the present invention, since a solid or viscous photopolymerizable composition is melt coated at room temperature, a uniform and thick film can be formed with high coating efficiency. Furthermore, according to the present invention, the surface gloss of the cured coating film can be adjusted by a simple operation of adjusting the irradiation energy of actinic rays in the preliminary curing, and a cured coating film having a desired surface gloss can be formed.
本発明では、光重合性組成物で形成された塗膜(未硬化塗膜)に活性光線を照射して部分的に硬化させる予備硬化工程、部分的に硬化した塗膜を加熱する加熱工程(例えば、加熱して塗膜表面を平坦化する加熱工程)、及び加熱後の塗膜に活性光線を照射して硬化させる硬化工程により、基材の表面に硬化塗膜を形成する。 In the present invention, a pre-curing step in which a coating film (uncured coating film) formed of the photopolymerizable composition is irradiated with actinic rays to be partially cured, and a heating step in which the partially cured coating film is heated ( For example, a cured coating film is formed on the surface of the base material by a heating process in which the coating film surface is heated to flatten the surface and a curing process in which the heated coating film is irradiated with an actinic ray to be cured.
[光重合性組成物]
光重合性組成物は、室温(温度15〜25℃)で固体又は粘稠であり、粘稠な光重合性組成物の粘度は、例えば、25℃において、200Pa・s以上、通常、300Pa・s以上、好ましくは500Pa・s以上、さらに好ましくは1000Pa・s以上であってもよい。光重合性組成物の粘度は、例えば、B型粘度計を使用して測定することができるが、通常、25℃では測定不能である場合が多い。このような場合、B型粘度計による高温での測定値と温度との関係から外挿して求めてもよい。
[Photopolymerizable composition]
The photopolymerizable composition is solid or viscous at room temperature (temperature: 15 to 25 ° C.), and the viscosity of the viscous photopolymerizable composition is, for example, 200 Pa · s or more, usually 300 Pa · s at 25 ° C. s or more, preferably 500 Pa · s or more, and more preferably 1000 Pa · s or more. The viscosity of the photopolymerizable composition can be measured using, for example, a B-type viscometer, but usually cannot be measured at 25 ° C. in many cases. In such a case, it may be obtained by extrapolating from the relationship between the measured value at a high temperature by the B-type viscometer and the temperature.
固体の又は粘稠な光重合性組成物は、塗膜を加熱することにより、平坦化してもよく、基材に塗布し、冷却しただけでは均一な塗膜を形成できないものであってもよい。 The solid or viscous photopolymerizable composition may be flattened by heating the coating film, or may not be able to form a uniform coating film only by applying to the substrate and cooling. .
光重合性組成物は、例えば、光硬化性樹脂と光重合開始剤とで構成してもよい。光硬化性樹脂としては、室温(温度15〜25℃)で固体であり、かつ光重合性基(例えば、(メタ)アクリロイル基などのα,β−エチレン性不飽和結合基など)を有する樹脂であれば特に限定されず、光硬化性ポリエステル系樹脂、光硬化性アクリル系樹脂、光硬化性エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、光硬化性ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、光硬化性シリコーン系樹脂などが例示される。これらの光硬化性樹脂は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 The photopolymerizable composition may be composed of, for example, a photocurable resin and a photopolymerization initiator. The photocurable resin is a resin that is solid at room temperature (temperature 15 to 25 ° C.) and has a photopolymerizable group (for example, an α, β-ethylenically unsaturated bond group such as a (meth) acryloyl group). If it is, it will not specifically limit, A photocurable polyester resin, a photocurable acrylic resin, a photocurable epoxy (meth) acrylate resin, a photocurable urethane (meth) acrylate resin, a photocurable silicone resin etc. Illustrated. These photocurable resins can be used alone or in combination of two or more.
光硬化性ポリエステル系樹脂は、官能基(ヒドロキシル基、カルボキシル基など)を有する飽和又は不飽和ポリエステル樹脂と、前記官能基に対する反応性基を有する重合性不飽和化合物(例えば、前記官能基に対する反応性基と(メタ)アクリロイル基とを有する重合性化合物)との反応により生成する重合性基含有ポリエステル系樹脂(例えば、(メタ)アクリロイル基含有ポリエステル系樹脂など)、光硬化性不飽和ポリエステル系樹脂(例えば、ジカルボン酸成分として、無水マレイン酸、マレイン酸などの不飽和ジカルボン酸成分を用いて得られたポリエステル系樹脂など)などが例示できる。光硬化性ポリエステル系樹脂としては、通常、(メタ)アクリロイル基を有するポリエステル系樹脂が使用される。 The photo-curable polyester resin includes a saturated or unsaturated polyester resin having a functional group (hydroxyl group, carboxyl group, etc.) and a polymerizable unsaturated compound having a reactive group with respect to the functional group (for example, reaction with respect to the functional group). Polymerizable group-containing polyester resin (for example, (meth) acryloyl group-containing polyester resin), photocurable unsaturated polyester-based resin produced by the reaction of a reactive group and a (meth) acryloyl group-containing polymerizable compound) Examples thereof include resins (for example, polyester resins obtained by using unsaturated dicarboxylic acid components such as maleic anhydride and maleic acid as dicarboxylic acid components). As the photocurable polyester resin, a polyester resin having a (meth) acryloyl group is usually used.
官能基を有するポリエステル系樹脂は、ジカルボン酸成分を主成分(例えば、70〜100モル%、好ましくは80〜100モル%、さらに好ましくは90〜100モル%程度)とするポリカルボン酸成分と、ジオール成分を主成分(例えば、70〜100モル%、好ましくは80〜100モル%、さらに好ましくは90〜100モル%程度)とするポリオール成分とのエステル化反応による生成物であってもよい。 The polyester-based resin having a functional group includes a polycarboxylic acid component containing a dicarboxylic acid component as a main component (for example, 70 to 100 mol%, preferably 80 to 100 mol%, more preferably about 90 to 100 mol%), It may be a product resulting from an esterification reaction with a polyol component containing a diol component as a main component (for example, about 70 to 100 mol%, preferably about 80 to 100 mol%, more preferably about 90 to 100 mol%).
ジカルボン酸成分としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などのC2-20脂肪族ジカルボン酸)、芳香族ジカルボン酸(例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、無水フタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸などのC8-16芳香族ジカルボン酸又はその酸無水物)、脂環族ジカルボン酸(例えば、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸などのC8-12脂環族ジカルボン酸又はその無水物)などが例示できる。ジカルボン酸成分は、低級アルキルエステル(メチルエステルなどのC1-3アルキルエステル)などの反応性誘導体であってもよい。これらのジカルボン酸成分は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the dicarboxylic acid component include aliphatic dicarboxylic acids (for example, C 2-20 aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid), aromatic Dicarboxylic acids (for example, C 8-16 aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, terephthalic acid, phthalic anhydride, phthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid or the like), alicyclic dicarboxylic acids (for example, 1,4- Examples thereof include C8-12 alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid and tetrahydrophthalic acid or anhydrides thereof. The dicarboxylic acid component may be a reactive derivative such as a lower alkyl ester (C 1-3 alkyl ester such as methyl ester). These dicarboxylic acid components can be used alone or in combination of two or more.
これらのジカルボン酸成分のうち、直鎖状C6-16脂肪族ジカルボン酸(特に直鎖状C6-12脂肪族ジカルボン酸)、C8-12芳香族ジカルボン酸(特にベンゼンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸)、C8-12脂環族ジカルボン酸(特にC8-10脂環族ジカルボン酸)から選択された少なくとも一種のジカルボン酸が好ましい。 Among these dicarboxylic acid components, linear C 6-16 aliphatic dicarboxylic acid (especially linear C 6-12 aliphatic dicarboxylic acid), C 8-12 aromatic dicarboxylic acid (especially benzene dicarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid) Acid) and at least one dicarboxylic acid selected from C 8-12 alicyclic dicarboxylic acids (particularly C 8-10 alicyclic dicarboxylic acids).
ジカルボン酸成分は、分岐構造などを導入するため、必要によりポリカルボン酸(例えば、トリメリット酸やピロメリット酸などのトリカルボン酸やテトラカルボン酸又はそれらの酸無水物)と併用してもよい。 The dicarboxylic acid component may be used in combination with a polycarboxylic acid (for example, a tricarboxylic acid such as trimellitic acid or pyromellitic acid, a tetracarboxylic acid, or an acid anhydride thereof) as necessary to introduce a branched structure.
ジオール成分としては、例えば、アルキレングリコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオールなどのC2-12アルキレングリコール)、(ポリ)オキシアルキレングリコール(例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどの(ポリ)オキシC2-4アルキレングリコール)、脂環族ジオール(例えば、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどのC6-10シクロアルカンジオール)、芳香族ジオール(例えば、ビスフェノールAなどのビスフェノール類、ビスフェノールA−C2-4アルキレンオキシド付加体などのビスフェノール類とC2-4アルキレンオキシドとの付加体)などが例示できる。これらのジオール成分は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのジオール成分のうち、C2-8アルキレングリコール(エチレングリコールなど)及びC6-8シクロアルカンジオール(1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなど)から選択された少なくとも一種を用いる場合が多い。 Examples of the diol component include alkylene glycol (for example, C 2-12 alkylene glycol such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, 1,3-butanediol, neopentyl glycol, hexanediol), ( Poly) oxyalkylene glycol (for example, (poly) oxy C 2-4 alkylene glycol such as diethylene glycol and dipropylene glycol), alicyclic diol (for example, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, etc.) C 6-10 cycloalkanediol), aromatic diols (for example, bisphenols such as bisphenol A, bisphenols such as bisphenol A-C 2-4 alkylene oxide adducts, and C 2-4 alkyleneo And adducts with xoxides). These diol components can be used alone or in combination of two or more. Among these diol components, at least one selected from C 2-8 alkylene glycol (ethylene glycol, etc.) and C 6-8 cycloalkanediol (1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, etc.) Often used.
ジオール成分は、分岐構造などを導入するため、必要によりポリオール成分(例えば、グリセリン、トリメチロールプロパンなどのトリオール、ペンタエリスリトールなどのテトラオールなど)と組み合わせて用いてもよい。 The diol component may be used in combination with a polyol component (for example, a triol such as glycerin or trimethylolpropane, a tetraol such as pentaerythritol, etc.) as necessary in order to introduce a branched structure.
ポリエステル系樹脂の官能基(カルボキシル基、ヒドロキシル基)の濃度は、重合性不飽和化合物との反応により光重合性を付与可能な範囲であればよく、例えば、酸価又はヒドロキシル価(OH価)5〜200mgKOH/g、好ましくは10〜150mgKOH/g、さらに好ましくは20〜100mgKOH/g程度であってもよい。 The concentration of the functional group (carboxyl group, hydroxyl group) of the polyester resin may be in a range where photopolymerizability can be imparted by reaction with the polymerizable unsaturated compound, for example, acid value or hydroxyl value (OH value). It may be about 5 to 200 mgKOH / g, preferably 10 to 150 mgKOH / g, more preferably about 20 to 100 mgKOH / g.
前記ポリエステル系樹脂の官能基に対する反応性基を有する重合性化合物(例えば、前記ポリエステル系樹脂の官能基に対する反応性基と(メタ)アクリロイル基とを有する重合性化合物)としては、例えば、カルボキシル基に対する反応性基を有する化合物[例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシC2-6アルキル(メタ)アクリレート(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)アクリレートなど)などのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなど]、ヒドロキシル基に対する反応性基を有する化合物[例えば、ビニルフェニルイソシアネート、イソシアネート基を有する(メタ)アクリレート(例えば、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などのポリイソシアネート成分と、前記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの反応生成物など)、不飽和カルボン酸((メタ)アクリル酸、クロトン酸など)又はその反応性誘導体(無水(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸クロライドなど)など]などが例示できる。これらの重合性化合物は、ポリエステル系樹脂の官能基の種類に応じて、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the polymerizable compound having a reactive group with respect to the functional group of the polyester resin (for example, a polymerizable compound having a reactive group with respect to the functional group of the polyester resin and a (meth) acryloyl group) include, for example, a carboxyl group Compounds having a reactive group with respect to [for example, glycidyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate such as hydroxy C 2-6 alkyl (meth) acrylate (hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, etc.), etc. Etc.], a compound having a reactive group with respect to a hydroxyl group [for example, vinyl isocyanate, (meth) acrylate having an isocyanate group (for example, polyisocyanate such as tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate) Reaction product of the component with the hydroxyalkyl (meth) acrylate), unsaturated carboxylic acid ((meth) acrylic acid, crotonic acid, etc.) or reactive derivative thereof (anhydrous (meth) acrylic acid, (meth) acrylic) Acid chloride and the like)] and the like. These polymerizable compounds can be used alone or in combination of two or more depending on the type of functional group of the polyester resin.
光硬化性ポリエステル系樹脂は、結晶性(半結晶性を含む)又は非結晶性であってもよい。結晶性ポリエステル系樹脂を得るためには、カルボキシル基が分子の対称軸上に置換したジカルボン酸及び/又はヒドロキシル基が分子の対称軸上に置換したジオールを用いるのが有利である。このような対称型(又は対称構造)ジカルボン酸としては、例えば、直鎖状C4-16脂肪族ジカルボン酸(特に直鎖状C6-12脂肪族ジカルボン酸)及び対称型環状ジカルボン酸(テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸)から選択された少なくとも一種のジカルボン酸が例示できる。対称型(又は対称構造)ジオールとしては、直鎖状C2-8アルキレングリコール(エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど)及び対称型C6-8シクロアルカンジオール(1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなど)から選択された少なくとも一種のジオールが例示できる。 The photocurable polyester resin may be crystalline (including semi-crystalline) or non-crystalline. In order to obtain a crystalline polyester resin, it is advantageous to use a dicarboxylic acid in which a carboxyl group is substituted on the symmetry axis of the molecule and / or a diol in which a hydroxyl group is substituted on the symmetry axis of the molecule. Examples of such symmetric (or symmetric structure) dicarboxylic acid include linear C 4-16 aliphatic dicarboxylic acid (particularly linear C 6-12 aliphatic dicarboxylic acid) and symmetric cyclic dicarboxylic acid (terephthalate). Examples thereof include at least one dicarboxylic acid selected from aromatic dicarboxylic acids such as acids and alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid. Symmetric (or symmetric structure) diols include linear C 2-8 alkylene glycol (ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.) and symmetric C 6-8 cycloalkanediol ( Examples include at least one diol selected from 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like.
対称構造のジカルボン酸成分及び対称構造のジオール成分の割合が多くなると、光硬化性ポリエステル系樹脂の結晶性(又は結晶化度)が大きくなる。一方、非対称構造のポリカルボン酸成分(ジカルボン酸成分を含む)や非対称構造のポリオール成分(ジオール成分を含む)の割合が多くなると、光硬化性ポリエステル系樹脂の結晶性(又は結晶化度)が低下する。そのため、ポリカルボン酸成分(ジカルボン酸成分を含む)のうち、対称構造のジカルボン酸成分の割合は、例えば、50〜100モル%、好ましくは70〜100モル%、さらに好ましくは85〜100モル%程度であってもよく、ポリオール成分(ジオール成分を含む)のうち、対称構造のジオール成分の割合は、例えば、50〜100モル%、好ましくは70〜100モル%、さらに好ましくは85〜100モル%程度であってもよい。 When the proportion of the symmetric dicarboxylic acid component and the symmetric diol component increases, the crystallinity (or crystallinity) of the photocurable polyester resin increases. On the other hand, when the ratio of the polycarboxylic acid component having an asymmetric structure (including a dicarboxylic acid component) and the polyol component having an asymmetric structure (including a diol component) increases, the crystallinity (or crystallinity) of the photocurable polyester resin increases. descend. Therefore, the proportion of the dicarboxylic acid component having a symmetric structure in the polycarboxylic acid component (including the dicarboxylic acid component) is, for example, 50 to 100 mol%, preferably 70 to 100 mol%, more preferably 85 to 100 mol%. The ratio of the diol component having a symmetrical structure in the polyol component (including the diol component) is, for example, 50 to 100 mol%, preferably 70 to 100 mol%, more preferably 85 to 100 mol. % May be sufficient.
官能基を有するポリエステル系樹脂と前記重合性化合物との反応は、慣用の方法、例えば、不活性ガス雰囲気中、熱重合禁止剤(例えば、ハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノンなどのハイドロキノンアルキルエーテルなど)の存在下、エステル化触媒(金属触媒、アミン類など)を用い、通常、60〜160℃(例えば、80〜130℃)程度の温度で行ってもよい。必要であれば、有機溶媒の存在下で反応させてもよい。ポリエステル系樹脂の官能基1モルに対する前記重合性化合物の反応性基の割合は、0.5〜1.5モル、好ましくは0.7〜1.3モル、さらに好ましくは0.8〜1.2モル程度であってもよい。反応終了後、必要に応じて、残存モノマーや溶媒を除去することにより、室温で固体の光重合性ポリエステル系樹脂を得ることができる。 The reaction between the polyester resin having a functional group and the polymerizable compound is carried out by a conventional method, for example, a thermal polymerization inhibitor (for example, hydroquinone alkyl ether such as hydroquinone or t-butyl hydroquinone) in an inert gas atmosphere. In the presence, an esterification catalyst (metal catalyst, amines, etc.) may be used, usually at a temperature of about 60 to 160 ° C. (for example, 80 to 130 ° C.). If necessary, the reaction may be carried out in the presence of an organic solvent. The ratio of the reactive group of the polymerizable compound to 1 mol of the functional group of the polyester resin is 0.5 to 1.5 mol, preferably 0.7 to 1.3 mol, and more preferably 0.8 to 1. About 2 mol may be sufficient. After completion of the reaction, a photopolymerizable polyester resin that is solid at room temperature can be obtained by removing residual monomers and solvents as necessary.
光硬化性ポリエステル系樹脂の酸価は、通常、0.1〜10mgKOH/g(例えば、0.3〜5mgKOH/g)程度である。 The acid value of the photocurable polyester resin is usually about 0.1 to 10 mgKOH / g (for example, 0.3 to 5 mgKOH / g).
光硬化性アクリル系樹脂としては、反応性基(ヒドロキシル基、カルボキシル基、グリシジル基など)を有するアクリル系樹脂と、前記反応性基に対する反応性基を有する重合性不飽和化合物(例えば、ヒドロキシル基に対して反応可能なビニルフェニルイソシアネート、無水マレイン酸、マレイン酸、(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体(無水(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸クロライドなど)、カルボキシル基に対して反応可能なグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジル基に対して反応可能な(メタ)アクリル酸など)との反応により生成する重合性基((メタ)アクリロイル基などのα,β−エチレン性不飽和結合)を有するアクリル系樹脂が例示できる。 Examples of the photocurable acrylic resin include an acrylic resin having a reactive group (hydroxyl group, carboxyl group, glycidyl group, etc.) and a polymerizable unsaturated compound having a reactive group with respect to the reactive group (for example, a hydroxyl group). Reacts to vinyl phenyl isocyanate, maleic anhydride, maleic acid, (meth) acrylic acid or reactive derivatives thereof (anhydrous (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid chloride, etc.), carboxyl groups Polymerizable groups (α, β-ethylenically unsaturated bonds such as (meth) acryloyl groups) formed by reaction with possible glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid capable of reacting with glycidyl groups, etc.) An acrylic resin having
光硬化性エポキシ(メタ)アクリレート樹脂には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂と、(メタ)アクリル酸との反応により生成するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が含まれる。 The photocurable epoxy (meth) acrylate resin includes, for example, an epoxy (meth) acrylate resin produced by a reaction between an epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy resin and (meth) acrylic acid.
光硬化性ウレタン(メタ)アクリレート樹脂には、例えば、イソシアネート基を有するウレタンオリゴマーと、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの反応により生成する樹脂、ヒドロキシル基を有する樹脂(前記ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂)と、遊離のイソシアネート基を有する(メタ)アクリレート(例えば、ポリイソシアネートとヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの反応による生成物など)との反応により生成する樹脂などが含まれる。 Examples of the photocurable urethane (meth) acrylate resin include a resin produced by a reaction between a urethane oligomer having an isocyanate group and a hydroxyalkyl (meth) acrylate, a resin having a hydroxyl group (the polyester resin, the acrylic resin). ) And a (meth) acrylate having a free isocyanate group (for example, a product of a reaction of a polyisocyanate and a hydroxyalkyl (meth) acrylate) or the like.
光硬化性樹脂の重合性基((メタ)アクリロイル基など)の濃度は、重合性不飽和結合当量(重合性基当りの分子量)として、通常、200〜10000g/eq(特に250〜8000g/eq)程度であり、例えば、300〜7000g/eq、好ましくは350〜5000g/eq、さらに好ましくは400〜4000g/eq(特に500〜3000g/eq)程度であってもよい。光硬化性樹脂の数平均分子量は、例えば、500〜30000、好ましくは700〜20000、さらに好ましくは900〜15000(特に1000〜10000)程度であってもよい。 The concentration of the polymerizable group (such as (meth) acryloyl group) in the photocurable resin is usually 200 to 10,000 g / eq (particularly 250 to 8000 g / eq) as a polymerizable unsaturated bond equivalent (molecular weight per polymerizable group). For example, 300 to 7000 g / eq, preferably 350 to 5000 g / eq, and more preferably 400 to 4000 g / eq (particularly 500 to 3000 g / eq). The number average molecular weight of the photocurable resin may be, for example, about 500 to 30000, preferably 700 to 20000, and more preferably about 900 to 15000 (particularly 1000 to 10,000).
光硬化性樹脂のうち、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂及びウレタン系樹脂から選択され、かつ重合性不飽和結合を有する少なくとも一種の光硬化性樹脂が好ましい。 Of the photocurable resins, at least one photocurable resin selected from polyester resins, epoxy resins, and urethane resins and having a polymerizable unsaturated bond is preferable.
光硬化性樹脂(非結晶性及び結晶性樹脂)は、通常、ガラス転移温度又は熱溶融温度(又は融点)を有している。光硬化性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、例えば、40〜70℃、好ましくは40〜65℃、さらに好ましくは40〜60℃(特に40〜50℃)程度であってもよい。 Photocurable resins (noncrystalline and crystalline resins) usually have a glass transition temperature or a heat melting temperature (or melting point). The glass transition temperature (Tg) of the photocurable resin may be, for example, about 40 to 70 ° C, preferably 40 to 65 ° C, and more preferably about 40 to 60 ° C (particularly 40 to 50 ° C).
光硬化性樹脂は、通常、前記ガラス転移温度を示す非結晶性樹脂(例えば、結晶化度10%未満)又は結晶性樹脂(半結晶性樹脂を含む)で構成してもよく、コーティング性などの塗膜性能、塗膜の外観特性を向上させるため、非結晶性樹脂と結晶性樹脂とを組み合わせて構成してもよい。結晶性樹脂の結晶化度は、例えば、10〜70%、好ましくは15〜60%、さらに好ましくは20〜50%程度であってもよい。結晶性樹脂の熱溶融温度(又は融点)は、通常、50〜150℃程度であり、例えば、55〜130℃、好ましくは60〜110℃、さらに好ましくは65〜100℃(特に70〜90℃)程度であってもよい。 The photo-curing resin may be generally composed of an amorphous resin (for example, less than 10% crystallinity) or a crystalline resin (including a semi-crystalline resin) exhibiting the glass transition temperature. In order to improve the coating film performance and the appearance characteristics of the coating film, a non-crystalline resin and a crystalline resin may be combined. The crystallinity of the crystalline resin may be, for example, about 10 to 70%, preferably 15 to 60%, and more preferably about 20 to 50%. The thermal melting temperature (or melting point) of the crystalline resin is usually about 50 to 150 ° C., for example, 55 to 130 ° C., preferably 60 to 110 ° C., more preferably 65 to 100 ° C. (particularly 70 to 90 ° C.). ) Degree.
光硬化性樹脂を構成する非結晶性樹脂と結晶性樹脂との割合(重量比)は、通常、前者/後者=50/50〜99/1程度であり、例えば、60/40〜98/2、好ましくは70/30〜97/3、好ましくは75/25〜96/4(特に80/20〜95/5)程度であってもよい。 The ratio (weight ratio) between the non-crystalline resin and the crystalline resin constituting the photocurable resin is usually about the former / the latter = 50/50 to 99/1, for example, 60/40 to 98/2. It may be 70/30 to 97/3, preferably 75/25 to 96/4 (particularly 80/20 to 95/5).
光硬化性樹脂は、光重合性組成物が室温で固体の状態を維持できる範囲で、重合性や練合性などを調整するために慣用のラジカル重合性希釈剤を含んでいてもよい。重合性稀釈剤は、室温(例えば、10〜25℃程度)で液状又は固体であってもよい。光硬化性樹脂とラジカル重合性希釈剤との割合(重量比)は、前者/後者=100/0〜80/20(例えば、100/0〜90/10)程度であってもよい。 The photocurable resin may contain a conventional radical polymerizable diluent in order to adjust the polymerizability, kneadability and the like as long as the photopolymerizable composition can maintain a solid state at room temperature. The polymerizable diluent may be liquid or solid at room temperature (for example, about 10 to 25 ° C.). The ratio (weight ratio) between the photocurable resin and the radical polymerizable diluent may be about the former / the latter = 100/0 to 80/20 (for example, 100/0 to 90/10).
本発明の光重合性組成物は、前記重合性希釈剤の少なくとも一部として、複数の重合性基(α,β−エチレン性不飽和結合)を有する多官能重合性化合物を含んでもよい。多官能重合性化合物によって、光重合性組成物の重合性又は架橋密度、溶融温度、溶融粘度などを調整できる。多官能重合性化合物は、高反応性であるとともに多官能性であるため、硬化塗膜の品質低下(例えば、未反応の多官能重合性化合物の硬化塗膜内への残存など)を生じることなく、硬化塗膜の硬度を高度に向上できる。特に3官能以上(例えば、3〜8官能、好ましくは4〜7官能、さらに好ましくは5〜6官能)の多官能重合性化合物によって、塗膜の硬度(鉛筆硬度)を、2ランク以上(好ましくは3ランク以上、例えば、鉛筆硬度Fから2H又は3Hに)向上できる。例えば、光重合性組成物を、基材に溶融コーティングし、活性光線を照射して予備硬化させた後、加熱して平坦化させ、さらに活性光線を照射して硬化させて形成した塗膜の硬度(鉛筆硬度)は、例えば、H以上(通常、H〜5H、特にH〜4H)、好ましくは2H以上(通常、2H〜4H)程度であってもよい。なお、鉛筆硬度の測定は、例えば、JIS K5400(1990)に準じて行うことができる。 The photopolymerizable composition of the present invention may contain a polyfunctional polymerizable compound having a plurality of polymerizable groups (α, β-ethylenically unsaturated bonds) as at least a part of the polymerizable diluent. The polyfunctional polymerizable compound can adjust the polymerizability or crosslink density, melting temperature, melt viscosity, and the like of the photopolymerizable composition. Since the polyfunctional polymerizable compound is highly reactive and polyfunctional, the quality of the cured coating film is deteriorated (for example, remaining unreacted polyfunctional polymerizable compound in the cured coating film). In addition, the hardness of the cured coating film can be improved to a high degree. Particularly, the coating film hardness (pencil hardness) is 2 ranks or more (preferably 3 to 8 functions, preferably 4 to 7 functions, preferably 4 to 7 functions, more preferably 5 to 6 functions). Can be improved by 3 ranks or more, for example, pencil hardness F to 2H or 3H. For example, a photopolymerizable composition is melt-coated on a substrate, pre-cured by irradiation with actinic light, then heated and flattened, and further cured by irradiation with actinic light. The hardness (pencil hardness) may be, for example, about H or higher (usually H to 5H, particularly H to 4H), preferably about 2H or higher (usually 2H to 4H). The pencil hardness can be measured according to, for example, JIS K5400 (1990).
多官能重合性化合物は、光重合性組成物を固体(例えば、粉粒状など)の形態で維持できる限り、室温(例えば、10〜25℃程度)において、液状、半固体状又は固体状(通常、液状)であってもよい。多官能重合性化合物は、光硬化性樹脂に比べて、融点(又はガラス転移点)が低い場合が多く、光重合性組成物のガラス転移温度を低下させる場合が多い。通常、固体状の多官能重合性化合物に比べて、液状の多官能重合性化合物は、光重合性組成物のガラス転移温度を低下させる効果が大きく、光重合性組成物のガラス転移温度及び溶融温度(及び溶融粘度)を効率よく低下させる場合が多い。 The polyfunctional polymerizable compound is liquid, semi-solid or solid (usually at room temperature (eg, about 10 to 25 ° C.) as long as the photopolymerizable composition can be maintained in the form of a solid (eg, powder). Liquid form). The polyfunctional polymerizable compound often has a lower melting point (or glass transition point) than the photocurable resin, and often lowers the glass transition temperature of the photopolymerizable composition. Usually, compared to solid polyfunctional polymerizable compounds, liquid polyfunctional polymerizable compounds have a large effect of lowering the glass transition temperature of the photopolymerizable composition, and the glass transition temperature and melting of the photopolymerizable composition. In many cases, the temperature (and melt viscosity) is efficiently reduced.
多官能重合性化合物は、2以上の重合性基(光重合性基)を有し、2官能以上であり、例えば、2〜10官能、好ましくは3〜8官能、さらに好ましくは4〜6官能程度であってもよい。重合性基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、アルケニル基(ビニル基、アリル基などのC2-4アルケニル基など)などが例示され、通常、少なくとも(メタ)アクリロイル基(特に、アクリロイル基)を有する場合が多い。 The polyfunctional polymerizable compound has two or more polymerizable groups (photopolymerizable groups) and has two or more functions, for example, 2 to 10 functions, preferably 3 to 8 functions, and more preferably 4 to 6 functions. It may be a degree. Examples of the polymerizable group include (meth) acryloyl group, alkenyl group (C 2-4 alkenyl group such as vinyl group, allyl group, etc.) and the like, and usually at least (meth) acryloyl group (especially acryloyl group). ) In many cases.
多官能重合性化合物は、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、グリシジル基含有オリゴマー又はコポリマーと(メタ)アクリル酸との反応生成物、ポリオールポリ(メタ)アクリレートなどであってもよい。 The polyfunctional polymerizable compound may be, for example, urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, a reaction product of a glycidyl group-containing oligomer or copolymer and (meth) acrylic acid, polyol poly (meth) acrylate, or the like. Good.
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、有機ポリイソシアネート(例えば、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など)と、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの反応生成物、末端イソシアネートオリゴマーとヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの反応生成物などが例示できる。末端イソシアネートオリゴマーは、ポリイソシアネートとポリオール(ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオールなど)との反応により生成できる。 Examples of the urethane (meth) acrylate include a reaction product of an organic polyisocyanate (for example, tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc.) and a hydroxyalkyl (meth) acrylate, a terminal isocyanate oligomer and a hydroxyalkyl (meth) acrylate. A reaction product etc. can be illustrated. The terminal isocyanate oligomer can be produced by a reaction between a polyisocyanate and a polyol (polyester diol, polyether diol, polycarbonate diol, etc.).
エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、エポキシ化合物(ビスフェノールAのグリシジルエーテルなど)と(メタ)アクリル酸との反応生成物などが例示される。グリシジル基含有オリゴマー又はコポリマーと(メタ)アクリル酸との反応生成物としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレートと共重合ビニルモノマー(アクリル系モノマー、例えば、n−ブチルメタアクリレート、メチルメタアクリレートなどの(メタ)アクリレートなど)との共重合により得られるグリシジル基含有コポリマーと(メタ)アクリル酸との反応生成物などが例示される。 Examples of the epoxy (meth) acrylate include a reaction product of an epoxy compound (such as glycidyl ether of bisphenol A) and (meth) acrylic acid. Examples of the reaction product of a glycidyl group-containing oligomer or copolymer and (meth) acrylic acid include, for example, glycidyl (meth) acrylate and a copolymerized vinyl monomer (acrylic monomers such as n-butyl methacrylate, methyl methacrylate, etc. Examples thereof include a reaction product of a glycidyl group-containing copolymer obtained by copolymerization with (meth) acrylate and the like) and (meth) acrylic acid.
ポリオールポリ(メタ)アクリレートは、2以上の(メタ)アクリロイル基を有しており、ポリオールのヒドロキシル基の全部又は一部が(メタ)アクリロイル基に置換されていてもよく、複数、例えば、3〜10、好ましくは4〜8、さらに好ましくは4〜6程度のヒドロキシル基を有していてもよい。ポリオールポリ(メタ)アクリレートを構成するポリオールは、非脂肪族ポリオール(芳香族ポリオール、ヘテロ環式ポリオールなど)又は脂肪族ポリオール[脂環族ポリオール、非環状の脂肪族ポリオール(例えば、アルカンポリオール、アルカンポリオールのオリゴマーなど)]であってもよい。 The polyol poly (meth) acrylate has two or more (meth) acryloyl groups, and all or part of the hydroxyl groups of the polyol may be substituted with (meth) acryloyl groups. It may have a hydroxyl group of about 10 to 10, preferably 4 to 8, more preferably about 4 to 6. The polyol constituting the polyol poly (meth) acrylate is a non-aliphatic polyol (aromatic polyol, heterocyclic polyol, etc.) or an aliphatic polyol [alicyclic polyol, acyclic aliphatic polyol (eg, alkane polyol, alkane). Polyol oligomers and the like)].
代表的なポリオールポリ(メタ)アクリレートとしては、例えば、芳香族ポリオールポリ(メタ)アクリレート[例えば、ビスフェノール類のC2-4アルキレンオキシド付加体(ビスフェノールA−C2-4アルキレンオキシド付加体など)のジ(メタ)アクリレート]、ヘテロ環式ポリオールポリ(メタ)アクリレート[例えば、イソシアヌレート環を有するポリオール[トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートなど]のジ又はトリ(メタ)アクリレートなど]、脂環族ポリオールポリ(メタ)アクリレート[例えば、C6-10シクロアルカンジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノールなど)のジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAアルキレンオキシド付加体のジ(メタ)アクリレートなど]、アルカンポリオール又はそのオリゴマーのポリ(メタ)アクリレートなどが例示できる。アルカンポリオール又はそのオリゴマーのポリ(メタ)アクリレートには、アルカンポリオール又はそのオリゴマーと、付加によりヒドロキシル基を生成可能な化合物[(C2-4アルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド)、ラクトン(例えば、ε−カプロラクトン)など]との付加体のポリ(メタ)アクリレート、ヒドロキシル基の一部がエーテル化[アルキル(例えば、C1-12アルキル)エーテル化など]やエステル化(又はアシル化)されたアルカンポリオール又はそのオリゴマーのポリ(メタ)アクリレートも含まれる。 Typical polyol poly (meth) acrylates include, for example, aromatic polyol poly (meth) acrylates [for example, C 2-4 alkylene oxide adducts of bisphenols (such as bisphenol A-C 2-4 alkylene oxide adducts). Di (meth) acrylate], heterocyclic polyol poly (meth) acrylate [for example, polyol having an isocyanurate ring [di- or tri (meth) acrylate etc. of tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate]], fat Cyclic polyol poly (meth) acrylate [for example, di (meth) acrylate of C 6-10 cycloalkanediol (1,4-cyclohexanedimethanol, etc.), di (meth) acrylate of hydrogenated bisphenol A alkylene oxide adduct, etc. ], Alkane polyol or Examples thereof include poly (meth) acrylates of the oligomer. The poly (meth) acrylate of an alkane polyol or an oligomer thereof includes an alkane polyol or an oligomer thereof and a compound [(C 2-4 alkylene oxide (for example, ethylene oxide), lactone (for example, ε- Poly (meth) acrylates of adducts such as caprolactone, etc.], alkane polyols in which some hydroxyl groups are etherified [alkyl (eg, C 1-12 alkyl) etherification, etc.] or esterified (or acylated). Or the oligomer poly (meth) acrylate is also included.
アルカンポリオール又はそのオリゴマーのポリ(メタ)アクリレートを構成するアルカンポリオールとしては、例えば、C2-12アルカンジオール、好ましくはC2-10アルカンジオール、さらに好ましくはC2-8アルカンジオール(特にC2-6アルカンジオール)(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオールなど);C3-12アルカントリオール、好ましくはC3-10アルカントリオール、さらに好ましくはC3-8アルカントリオール(特に分岐鎖状C4-6アルカントリオール)(例えば、トリメチロールプロパン、グリセリンなど);C4-12アルカンテトラオール(好ましくはC4-12アルカンテトラオール、さらに好ましくはC4-10アルカンテトラオール(特に分岐鎖状C5-8アルカンテトラオール)(例えば、ペンタエリスリトールなど);C5-15アルカンペンタオール、好ましくはC5-12アルカンペンタオール、さらに好ましくはC5-10アルカンペンタオール(特に分岐鎖状C5-8アルカンペンタオール)(例えば、キシリトールなど);C6-18アルカンヘキサオール(例えば、ソルビットなど)などが例示される。アルカンポリオールのオリゴマーは、例えば、アルカンポリオールの2〜10量体、好ましくは2〜5量体、さらに好ましくは2〜3量体などであってもよく、単一又は二種以上のポリオールで構成されてもよい。 Examples of the alkane polyol constituting the poly (meth) acrylate of the alkane polyol or its oligomer include, for example, C 2-12 alkane diol, preferably C 2-10 alkane diol, more preferably C 2-8 alkane diol (particularly C 2 -6 alkanediol) (for example, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, 1,3-butanediol, neopentyl glycol, hexanediol, etc.); C 3-12 alkanetriol, preferably C 3- 10 alkanetriols, more preferably C 3-8 alkanetriols (especially branched C 4-6 alkanetriols) (eg trimethylolpropane, glycerin etc.); C 4-12 alkanetriols (preferably C 4-12 Alkanetetraol, even better Preferably C 4-10 alkanetetraol (particularly branched C 5-8 alkanetetraol) (eg pentaerythritol); C 5-15 alkanepentaol, preferably C 5-12 alkanepentaol , Preferred examples include C 5-10 alkanepentaol (particularly branched C 5-8 alkanepentaol) (eg, xylitol), C 6-18 alkanehexaol (eg, sorbit), etc. Alkane polyol The oligomer may be, for example, a 2 to 10-mer of an alkane polyol, preferably a 2 to 5 mer, more preferably a 2 to 3 mer, and is composed of a single or two or more polyols. Also good.
代表的なアルカンポリオール又はそのオリゴマーのポリ(メタ)アクリレートとしては、例えば、アルカンジオール又はそのオリゴマー(特にダイマー又はトリマー)のジ(メタ)アクリレート[例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(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、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジ又はトリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ又はトリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなど];アルカントリオール又はそのオリゴマー(特にダイマー又はトリマー)のジ又はトリ(メタ)アクリレート[例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(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、ジグリセリントリ乃至テトラ(メタ)アクリレート、トリグリセリントリ乃至ペンタ(メタ)アクリレートなど];アルカンテトラオール又はそのオリゴマー(特にダイマー又はトリマー)のジ乃至ヘキサ(メタ)アクリレート[例えば、ペンタエリスリトールトリ乃至テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ乃至ヘキサ(メタ)アクリレート(日本化薬(株)製、「カラヤッド(KARAYAD) DPHA」など)、ジペンタエリスリトールモノアルキルエーテルのペンタ(メタ)アクリレート(日本化薬(株)製、「KARAYAD D−310」など)、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加体のヘキサ(メタ)アクリレート(日本化薬(株)製、「KARAYAD DCPA−20」、「KARAYAD DCPA−30」、「KARAYAD DCPA−60」、「KARAYAD DCPA−120」など]、アルカンペンタオール又はそのオリゴマー(特にダイマー又はトリマー)のジ乃至ヘキサ(メタ)アクリレートなどが例示される。 Representative poly (meth) acrylates of alkane polyols or oligomers thereof include, for example, di (meth) acrylates of alkanediol or oligomers thereof (particularly dimers or trimers) [for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di- (Meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, di- or triethylene glycol di (meth) acrylate, di Or tripropylene glycol di (meth) acrylate, etc.]; di- or tri (meth) acrylates of alkanetriol or oligomers thereof (particularly dimers or trimers) [for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate] Rate, glycerin di (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, diglycerin tri to tetra (meth) acrylate, triglycerin tri to penta (meth) acrylate, etc.]; alkanetetraol or its oligomer (especially dimer or Trimer) di to hexa (meth) acrylate [for example, pentaerythritol tri to tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tri to hexa (meth) acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., “KARAYAD DPHA”, etc. ), Penta (meth) acrylate of dipentaerythritol monoalkyl ether (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., “KARAYAD D-310”, etc.), dipentaerythritol caprolactone adduct Sa (meth) acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., “KARAYAD DCPA-20”, “KARAYAD DCPA-30”, “KARAYAD DCPA-60”, “KARAYAD DCPA-120”, etc.), alkanepentaol or an oligomer thereof Examples thereof include dimer or hexa (meth) acrylate (particularly dimer or trimer).
多官能重合性化合物は、光重合性組成物の溶融温度及び溶融粘度、硬化塗膜の表面硬度及び外観などの点より、例えば、アルカンジオール、アルカントリオール(モノマー、ダイマー又はトリマー)又はアルカンテトラオール(モノマー、ダイマー又はトリマー)などのポリオールのポリ(メタ)アクリレートなどであってもよい。これらのなかでも、アルカンポリオールのオリゴマーのポリ(メタ)アクリレートは、エーテル結合を有しているためか、硬化塗膜に効率よく高い可撓性を付与できる場合が多い。エーテル結合を有するポリオールとしては、例えば、アルカントリオールのダイマー又はトリマーのジ乃至ペンタ(メタ)アクリレート、アルカンテトラオールのダイマー又はトリマーのジ乃至ヘキサ(メタ)アクリレート[好ましくは、C3-10アルカントリオール又はC4-10アルカンテトラオールのダイマー(特にC4-10アルカンテトラオールのダイマー)のトリ乃至ヘキサ(メタ)アクリレートなど]などが例示できる。 The polyfunctional polymerizable compound is, for example, alkanediol, alkanetriol (monomer, dimer or trimer) or alkanetetraol in view of the melting temperature and viscosity of the photopolymerizable composition, the surface hardness and appearance of the cured coating film, etc. Poly (meth) acrylates of polyols such as (monomer, dimer or trimer) may be used. Among these, alkane polyol oligomer poly (meth) acrylates often have an ether bond, and thus can effectively impart high flexibility to a cured coating film. Examples of the polyol having an ether bond include, for example, alkanetriol dimer or trimer di to penta (meth) acrylate, alkanetetraol dimer or trimer di to hexa (meth) acrylate [preferably C 3-10 alkanetriol. or C 4-10 such as tri to hexa (meth) acrylate of an alkane tetraol dimer (especially C 4-10 alkane tetraols dimer)], and others.
多官能重合性化合物は、単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 Polyfunctional polymerizable compounds can be used alone or in combination of two or more.
多官能重合性化合物の重合性基の濃度は、通常、光硬化性樹脂の重合性基の濃度より大きくてもよく、重合性不飽和結合当量として、例えば、30〜300g/eq、好ましくは50〜200g/eq、さらに好ましくは70〜150g/eq程度であってもよい。 The concentration of the polymerizable group of the polyfunctional polymerizable compound may be usually larger than the concentration of the polymerizable group of the photocurable resin, and is, for example, 30 to 300 g / eq, preferably 50 as the polymerizable unsaturated bond equivalent. It may be about 200 g / eq, more preferably about 70 to 150 g / eq.
多官能重合性化合物の割合は、光硬化性樹脂の種類、多官能重合性化合物の種類や形状(液状、半固体状、固体状)にもよるが、通常、光重合性組成物が室温(例えば、10〜25℃)で固体(例えば、粉粒状)の形態を維持できる範囲で選択でき、光硬化性樹脂100重量部に対して、通常、0.5〜35重量部程度であり、例えば、1〜30重量部、好ましくは3〜25重量部、さらに好ましくは5〜20重量部(特に7〜15重量部)程度であってもよい。 The proportion of the polyfunctional polymerizable compound depends on the type of photocurable resin and the type and shape of the polyfunctional polymerizable compound (liquid, semi-solid, solid), but usually the photopolymerizable composition is at room temperature ( For example, it can be selected within a range that can maintain a solid (for example, granular) form at 10 to 25 ° C., and is usually about 0.5 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photocurable resin. 1 to 30 parts by weight, preferably 3 to 25 parts by weight, more preferably about 5 to 20 parts by weight (particularly 7 to 15 parts by weight).
光重合性組成物は、通常、光重合開始剤を含んでいてもよい。光重合開始剤は、活性光線の種類に応じて選択でき、紫外線硬化性組成物を形成してもよい。 The photopolymerizable composition may usually contain a photopolymerization initiator. A photoinitiator can be selected according to the kind of actinic light, and may form an ultraviolet curable composition.
光重合開始剤としては、例えば、ケトン系化合物、ホスフィン系化合物、スルフィド系化合物(ジブチルスルフィド、ジフェニルジスルフィド、ジベンジルスルフィド、デシルフェニルスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィドなど)などが例示できる。これらの光重合開始剤のうち、ケトン系化合物やホスフィン系化合物が好ましい。 Examples of the photopolymerization initiator include ketone compounds, phosphine compounds, sulfide compounds (dibutyl sulfide, diphenyl disulfide, dibenzyl sulfide, decylphenyl sulfide, tetramethylthiuram monosulfide, etc.). Of these photopolymerization initiators, ketone compounds and phosphine compounds are preferred.
ケトン系化合物としては、アセトフェノン系化合物(アセトフェノンジエチルケタール、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1―オン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトンなど)、ベンゾフェノン系化合物[ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、3,3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、4,4′−ジアミノベンゾフェノン、4−N,N−ジメチルアミノ−4′−メトキシベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4′−メチルジフェニルサルファイド、(4−ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド、ビス(4−ジアルキルアミノフェニル)ケトンなど]、ベンゾイン系化合物(ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテルなどのベンゾイン誘導体など)、ベンジル系化合物(ベンジル、ベンジルメチルケタールなど)、アントラキノン系化合物(アントラキノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノンなど)、チオキサントン系化合物(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントンなど)、モルホリン系化合物[2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン、3,6−ビス(2−モルホリノイソブチル)−9−ブチルカルバゾールなど]などが例示できる。 Examples of ketone compounds include acetophenone compounds (acetophenone diethyl ketal, diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl. -Phenyl ketone, etc.), benzophenone compounds [benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4-phenylbenzophenone, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone, 4,4 ' -Diaminobenzophenone, 4-N, N-dimethylamino-4'-methoxybenzophenone, methyl benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, (4-benzoylbenzyl) trimethylan Nium chloride, bis (4-dialkylaminophenyl) ketone, etc.], benzoin compounds (benzoin derivatives such as benzoin and benzoin ethyl ether), benzyl compounds (benzyl, benzylmethyl ketal, etc.), anthraquinone compounds (anthraquinone, 2 -Methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, etc.), thioxanthone compounds (isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, etc.), morpholine compounds [2-methyl-2-morpholino (4-thiomethylphenyl) propan-1-one, 2-benzyl 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane, 3,6-bis (2-morpholinoisobutyl) -9-butylcarbazole and the like].
ホスフィン系化合物としては、例えば、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シド、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド、ビス−(2,6―ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド(BAPO)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)メチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)エチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)n−ブチルホスフィンオキシドなどが例示できる。 Examples of the phosphine compound include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylphenylethoxyphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, bis -(2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide (BAPO), bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) methylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) Examples thereof include ethylphosphine oxide and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) n-butylphosphine oxide.
光重合開始剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。例えば、ケトン系化合物とホスフィン系化合物とを組み合わせて使用してもよい。 A photoinitiator can be used individually or in combination of 2 or more types. For example, a ketone compound and a phosphine compound may be used in combination.
光重合開始剤の割合は、光硬化性樹脂100重量部に対して、例えば、0.1〜10重量部、好ましくは0.15〜8重量部、さらに好ましくは0.2〜6重量部(特に0.3〜5重量部)程度であってもよい。 The proportion of the photopolymerization initiator is, for example, 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.15 to 8 parts by weight, and more preferably 0.2 to 6 parts by weight (100 parts by weight). In particular, it may be about 0.3 to 5 parts by weight.
光重合性組成物は、光重合開始剤とともに、増感剤、例えば、第三級アミン類(ジアルキルアミノ安息香酸又はそのエステル、アクリジンなど)、クマリン類[3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−(ジエチルアミノ)クマリンなど]、キノリン類[2−(2−(4−ジメチルアミノフェニル)エテニル)キノリンなど]、キノン類(ベンゾキノン、アントラキノンなど)、ピレン類(1−ニトロピレンなど)、芳香族炭化水素類(アセナフテンなど)などを含んでいてもよい。 The photopolymerizable composition contains a photopolymerization initiator and a sensitizer, for example, tertiary amines (dialkylaminobenzoic acid or its ester, acridine, etc.), coumarins [3- (2-benzothiazolyl) -7- (Diethylamino) coumarin, etc.], quinolines [2- (2- (4-dimethylaminophenyl) ethenyl) quinoline, etc.], quinones (benzoquinone, anthraquinone, etc.), pyrenes (1-nitropyrene, etc.), aromatic hydrocarbons (Such as acenaphthene) may be included.
光重合性組成物は、クリア塗膜を形成可能な塗料(例えば、粉体塗料などの固形塗料)を形成してもよく、艶消し塗料(例えば、艶消し粉体塗料などの固形塗料)を形成してもよい。 The photopolymerizable composition may form a paint capable of forming a clear coating (for example, a solid paint such as a powder paint), or a matte paint (for example, a solid paint such as a matte powder paint). It may be formed.
光重合性組成物は、通常、充填剤を含んでいる場合が多い。この充填剤は、通常、粉粒体であり、例えば、有機粉粒体又は無機粉粒体であってもよい。充填剤には、フィラーと称される一般的な添加剤の他に顔料も含まれ、隠ぺい性を有してもよいが、有しなくてもよい。充填剤は、着色顔料のように着色性を有してもよいが、体質顔料のように着色性を有しなくてもよく、艶消し剤のように艶消し機能(塗膜表面の光沢を調整する機能)を有してもよいが、艶消し機能を有しなくてもよい。 In many cases, the photopolymerizable composition usually contains a filler. This filler is usually a powder, and may be, for example, an organic powder or an inorganic powder. The filler includes a pigment in addition to a general additive called a filler, and may or may not have hiding properties. The filler may have colorability like a color pigment, but may not have colorability like an extender pigment, and has a matte function (such as a gloss on the coating surface) like a matting agent. May have a function of adjusting), but may not have a matte function.
フィラーは、無機フィラー、又は有機フィラーであってもよい。フィラーとしては、例えば、マイカ、カオリンクレー、ベントナイト、タルクなどの無機フィラー、樹脂粉粒体(架橋アクリル系樹脂粒子、架橋ポリスチレン系樹脂粒子などの架橋樹脂粉粒体など)の有機フィラーが例示される。フィラーは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 The filler may be an inorganic filler or an organic filler. Examples of the filler include inorganic fillers such as mica, kaolin clay, bentonite, and talc, and organic fillers such as resin particles (crosslinked resin particles such as crosslinked acrylic resin particles and crosslinked polystyrene resin particles). The A filler can be used individually or in combination of 2 or more types.
顔料としては、例えば、体質顔料[金属酸化物(シリカ、アルミナなど)、金属水酸化物(水酸化アルミニウムなど)、金属炭酸塩(炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなど)、金属硫酸塩[硫酸バリウム(特に重晶石を粉砕したバライト粉)など]、金属ケイ酸塩(ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムなど)、ガラス(石英ガラスなど)など];白色顔料[二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナホワイトなどの水酸化アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、リトポン(ZnS+BaSO4)など]、黒色顔料(カーボンブラックなど)、赤色顔料(べんがら、鉛丹、モリブデンレッド、カドミウムレッドなど)、黄色顔料(黄色酸化鉄、黄鉛、リサージ、カドミウムイエロー、クロムイエローなど)、橙色顔料(モリブデートオレンジなど)、青色顔料(紺青、群青など)、緑色顔料(クロムグリーンなど)、紫色顔料(マンガンバイオレットなど)、金属粉顔料(アルミニウム粉顔料など)などの無機顔料;黄色−赤色系顔料[アゾ顔料(ピグメントイエロー、ピグメントオレンジ、ピグメントレッド、ハンザイエローなど)、キナクリドン顔料(キナクリドン赤色など)、ペリレン系顔料(ペリレンマルーンなど)など]、青色−緑色系顔料[フタロシアニン顔料(フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなど)など]などの有機顔料などが例示される。 Examples of the pigment include extender pigments [metal oxides (silica, alumina, etc.), metal hydroxides (aluminum hydroxide, etc.), metal carbonates (calcium carbonate, magnesium carbonate, etc.), metal sulfates [barium sulfate (especially Barite powder obtained by grinding barite), metal silicates (calcium silicate, aluminum silicate, etc.), glass (quartz glass, etc.); white pigments [titanium dioxide, zinc oxide, alumina white, etc.] Aluminum oxide, magnesium silicate, lithopone (ZnS + BaSO 4, etc.)], black pigment (carbon black, etc.), red pigment (brown, lead red, molybdenum red, cadmium red, etc.), yellow pigment (yellow iron oxide, yellow lead, risurge) , Cadmium yellow, Chrome yellow, etc.), Orange pigment (Molybdate orange, etc.) , Inorganic pigments such as blue pigments (such as bitumen and ultramarine), green pigments (such as chrome green), purple pigments (such as manganese violet), metal powder pigments (such as aluminum powder pigments); yellow-red pigments [azo pigments (pigments) Yellow, pigment orange, pigment red, hansa yellow, etc.), quinacridone pigments (such as quinacridone red), perylene pigments (such as perylene maroon)], blue-green pigments [phthalocyanine pigments (such as phthalocyanine blue, phthalocyanine green)] Organic pigments such as are exemplified.
顔料は、特殊機能を有する顔料、例えば、防食顔料[金属クロム酸塩(ジンククロメート、ストロンチウムクロメートなど)、鉛化合物(鉛丹、亜酸化鉛、塩基性クロム酸鉛、シアナミド鉛、鉛酸カルシウムなど)、金属リン酸塩(リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、リン酸カリウムなど)、金属亜鉛末、ガラスフレーク粉末など]、防汚顔料(亜酸化銅など)、蛍光顔料、パール顔料などであってもよい。顔料は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Pigments are pigments with special functions, such as anti-corrosion pigments [metal chromate (zinc chromate, strontium chromate, etc.), lead compounds (lead red, lead suboxide, basic lead chromate, cyanamide lead, calcium leadate, etc.) ), Metal phosphates (such as zinc phosphate, aluminum phosphate, potassium phosphate), metal zinc powder, glass flake powder, etc.], antifouling pigments (such as cuprous oxide), fluorescent pigments, pearl pigments, etc. Also good. The pigments can be used alone or in combination of two or more.
艶消し機能を有する充填剤(艶消し剤)としては、例えば、金属酸化物(シリカ、アルミナなど)、金属水酸化物(水酸化アルミニウムなど)、金属炭酸塩(炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなど)、コロイド状ケイ酸、ガラスなどが例示される。艶消し剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the filler having a matting function (matting agent) include metal oxides (silica, alumina, etc.), metal hydroxides (aluminum hydroxide, etc.), metal carbonates (calcium carbonate, magnesium carbonate, etc.), Examples thereof include colloidal silicic acid and glass. Matting agents can be used alone or in combination of two or more.
艶消し剤以外の充填剤の平均粒径は、充填剤の種類にもよるが、通常、0.001〜5μm(例えば、0.005〜3μm)程度である場合が多く、好ましくは0.01〜1μm(例えば、0.05〜0.5μm)、さらに好ましくは0.1〜0.3μm程度であってもよい。艶消し剤以外の充填剤の吸油量は、通常、10〜60ml/100g程度であり、例えば、15〜55ml/100g程度であってもよい。吸油量は、アマニ油を用い、JIS K5101に従って測定できる。 The average particle diameter of the filler other than the matting agent is usually about 0.001 to 5 μm (for example, 0.005 to 3 μm), although it depends on the type of the filler, preferably 0.01. It may be about 1 μm (for example, 0.05 to 0.5 μm), more preferably about 0.1 to 0.3 μm. The oil absorption amount of the filler other than the matting agent is usually about 10 to 60 ml / 100 g, for example, about 15 to 55 ml / 100 g. Oil absorption can be measured according to JIS K5101 using linseed oil.
艶消し剤の平均粒径は、通常、0.1〜12μm程度であり、例えば、0.5〜10μm、好ましくは1〜8μm、さらに好ましくは2〜7μm程度であってもよい。艶消し剤の吸油量は、通常、50〜200ml/100g程度であり、例えば、60〜170ml/100g、好ましくは70〜150ml/100g(例えば、75〜120ml/100g程度であってもよい。 The average particle size of the matting agent is usually about 0.1 to 12 μm, for example, 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 8 μm, and more preferably about 2 to 7 μm. The oil absorption amount of the matting agent is usually about 50 to 200 ml / 100 g, for example, 60 to 170 ml / 100 g, preferably 70 to 150 ml / 100 g (for example, about 75 to 120 ml / 100 g).
充填剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。例えば、艶消し剤と艶消し剤以外の充填剤とを組み合わせて使用できる。充填剤の使用量は、光硬化性樹脂100重量部に対して、通常、0〜300重量部(例えば、10〜300重量部)程度から選択でき、好ましくは20〜250重量部(例えば、30〜200重量部)、さらに好ましくは40〜150重量部(特に50〜100重量部)程度であってもよい。 A filler can be used individually or in combination of 2 or more types. For example, a matting agent and a filler other than the matting agent can be used in combination. The usage-amount of a filler can be normally selected from about 0-300 weight part (for example, 10-300 weight part) with respect to 100 weight part of photocurable resins, Preferably it is 20-250 weight part (for example, 30). ˜200 parts by weight), more preferably about 40 to 150 parts by weight (particularly 50 to 100 parts by weight).
艶消し剤を使用する場合、艶消し剤の使用量は、光硬化性樹脂100重量部に対して、通常、200重量部以下(例えば、0.5〜200重量部程度)であり、好ましくは5〜180重量部(例えば、15〜150重量部)、さらに好ましくは30〜120重量部(例えば、40〜110重量部)、特に50〜100重量部(例えば、60〜90重量部)程度であってもよい。 When the matting agent is used, the amount of the matting agent is usually 200 parts by weight or less (for example, about 0.5 to 200 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the photocurable resin, preferably 5 to 180 parts by weight (for example, 15 to 150 parts by weight), more preferably 30 to 120 parts by weight (for example, 40 to 110 parts by weight), particularly about 50 to 100 parts by weight (for example, 60 to 90 parts by weight). There may be.
艶消し剤と艶消し剤以外の充填剤とを組み合わせて使用する場合、通常、重量比で、前者/後者=1/99〜99/1から選択でき、例えば、5/95〜95/5、好ましくは10/90〜90/10、さらに好ましくは15/85〜85/15(特に20/80〜80/20)程度であってもよい。 When a matting agent and a filler other than a matting agent are used in combination, usually the weight ratio can be selected from the former / the latter = 1/99 to 99/1, for example, 5/95 to 95/5, Preferably, it may be about 10/90 to 90/10, more preferably about 15/85 to 85/15 (particularly 20/80 to 80/20).
本発明では、単一の光重合性組成物を使用しても、予備硬化工程での活性光線の照射エネルギーを調整するという簡単な操作で硬化塗膜の光沢を調整できる。特に、充填剤の含有量と予備硬化工程での活性光線の照射エネルギーとを調整することにより、幅広い範囲で塗膜の光沢を調整できる。 In the present invention, even when a single photopolymerizable composition is used, the gloss of the cured coating film can be adjusted by a simple operation of adjusting the irradiation energy of actinic rays in the preliminary curing step. In particular, the gloss of the coating film can be adjusted in a wide range by adjusting the content of the filler and the irradiation energy of actinic rays in the preliminary curing step.
光重合性組成物は、種々の添加剤、例えば、ワックス類、表面調整剤又はレベリング剤(アクリル系レベリング剤、ビニル系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤など)、分散剤(ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤などの界面活性剤、ノニオン性やアニオン性であってもよいポリマー型分散剤など)、安定剤(紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤など)、可塑剤、粘度調整剤、難燃剤、帯電剤、帯電防止剤などを含んでいてもよい。これらの添加剤の使用量は、光硬化性樹脂100重量部に対して、0.1〜5重量部、好ましくは0.2〜3重量部程度であってもよい。 The photopolymerizable composition includes various additives such as waxes, surface conditioners or leveling agents (acrylic leveling agents, vinyl leveling agents, silicone leveling agents, fluorine leveling agents, etc.), dispersants (nonions). Surfactants, surfactants such as anionic surfactants, polymer-type dispersants that may be nonionic or anionic), stabilizers (such as UV absorbers, antioxidants, thermal stabilizers), plasticizers Further, it may contain a viscosity modifier, a flame retardant, a charging agent, an antistatic agent and the like. The use amount of these additives may be about 0.1 to 5 parts by weight, preferably about 0.2 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photocurable resin.
光重合性組成物の形態は、特に制限されず、例えば、非繊維状(球状、楕円体状、多角体状、無定形状など)、繊維状(針状、短繊維、長繊維など)であってもよく、例えば、粉粒体(粉末状、粒状、チップ状、ペレット状、ブロック状、フレーク状など)であってもよく、通常、非繊維状の粉粒体(特にチップ状又はブロック状の粉粒体)である。 The form of the photopolymerizable composition is not particularly limited, and is, for example, non-fibrous (spherical, ellipsoidal, polygonal, amorphous, etc.), fibrous (needle, short fiber, long fiber, etc.). For example, it may be a granular material (powdered, granular, chip-shaped, pellet-shaped, block-shaped, flake-shaped, etc.), and is usually a non-fibrous granular material (particularly chip-shaped or block-shaped). Shaped granular material).
光重合性組成物の最大粒子径は、例えば、30mm以下、好ましくは20mm以下、さらに好ましくは10mm程度以下であってもよい。光重合性組成物の最大粒子径は、通常、約0.005mm以上であってもよい。光重合性組成物の体積平均粒子径は、特に限定されず、通常、0.005〜20mm程度であり、例えば、0.01〜15mm、好ましくは0.05〜10mm、さらに好ましくは0.1〜8mm(特に0.5〜5mm)程度であってもよい。 The maximum particle size of the photopolymerizable composition may be, for example, 30 mm or less, preferably 20 mm or less, and more preferably about 10 mm or less. The maximum particle size of the photopolymerizable composition may usually be about 0.005 mm or more. The volume average particle diameter of the photopolymerizable composition is not particularly limited, and is usually about 0.005 to 20 mm, for example, 0.01 to 15 mm, preferably 0.05 to 10 mm, and more preferably 0.1. About 8 mm (especially 0.5-5 mm) may be sufficient.
例えば、光重合性組成物を溶融コーティングする場合、光重合性組成物(例えば、チップ状、ブロック状などの粉粒体など)が融着(ブロッキング)しても、重大な問題とはならない。そのため、必ずしも必要ではないが、必要に応じて、光重合性組成物のブロッキングを防止するため、粉粒状ブロッキング防止剤を使用できる。ブロッキング防止剤は、通常、有機又は無機微粒子(特に無機微粒子)で構成されている。ブロッキング防止剤としては、例えば、金属酸化物[シリカ、アルミナ、マグネシア、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛など]、金属炭酸塩(炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなど)、金属硫酸塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウムなど)、金属ケイ酸塩(ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムなど)、ケイ酸(含水ケイ酸)などが例示される。これらの無機微粒子のうち、ケイ素含有無機微粒子、例えば、シリカ、ケイ酸金属塩、ケイ酸などの微粒子[通常、シリカ微粒子(特に無水シリカ微粒子)など]を用いる場合が多い。ブロッキング防止剤は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。このようなブロッキング防止剤のうち、無水シリカ微粒子は、日本アエロジル(株)から商品名「アエロジルR972」、「アエロジルR805」、「アエロジルR812S」などとして入手できる。 For example, when melt-coating a photopolymerizable composition, even if the photopolymerizable composition (for example, powder particles such as chips and blocks) is fused (blocked), it does not cause a serious problem. Therefore, although not necessarily required, a granular blocking inhibitor can be used as necessary to prevent blocking of the photopolymerizable composition. The anti-blocking agent is usually composed of organic or inorganic fine particles (particularly inorganic fine particles). Examples of the anti-blocking agent include metal oxides [silica, alumina, magnesia, titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, etc.], metal carbonates (calcium carbonate, magnesium carbonate, etc.), metal sulfates (calcium sulfate, barium sulfate). Etc.), metal silicates (calcium silicate, aluminum silicate, etc.), silicic acid (hydrous silicic acid) and the like. Of these inorganic fine particles, silicon-containing inorganic fine particles, for example, fine particles such as silica, metal silicate, and silicic acid [usually silica fine particles (particularly anhydrous silica fine particles) and the like] are often used. An antiblocking agent can be used individually or in combination of 2 or more types. Among such anti-blocking agents, anhydrous silica fine particles are available from Nippon Aerosil Co., Ltd. under the trade names “Aerosil R972”, “Aerosil R805”, “Aerosil R812S” and the like.
ブロッキング防止剤は、親水性又は疎水性であってもよい。好ましいブロッキング防止剤は、表面が疎水化処理されている。ブロッキング防止剤を構成する微粒子表面は、例えば、シリコーンオイル(ジメチルシリコーンオイルなど)、アルキルシラン(オクチルシランなど)、シランカップリング剤(トリメチルシリル基などのアルキルシリル基を有するシランカップリング剤など)などを用いて疎水化できる。 The antiblocking agent may be hydrophilic or hydrophobic. A preferred anti-blocking agent has a hydrophobic surface. The surface of the fine particles constituting the antiblocking agent is, for example, silicone oil (such as dimethyl silicone oil), alkylsilane (such as octylsilane), silane coupling agent (such as a silane coupling agent having an alkylsilyl group such as a trimethylsilyl group), etc. Can be made hydrophobic.
ブロッキング防止剤を構成する微粒子(一次粒子)の平均粒子径は、通常、1〜100nmであり、例えば、3〜90nm、好ましくは5〜80nm、さらに好ましくは8〜70nm(特に10〜50nm)程度であってもよい。ブロッキング防止剤を構成する微粒子は嵩密度が小さく、通常、嵩密度20〜200g/L程度であり、例えば25〜180g/L、好ましくは30〜150g/L、さらに好ましくは35〜130g/L(特に40〜100g/L)程度であってもよい。 The average particle diameter of the fine particles (primary particles) constituting the antiblocking agent is usually 1 to 100 nm, for example, about 3 to 90 nm, preferably 5 to 80 nm, more preferably 8 to 70 nm (particularly 10 to 50 nm). It may be. The fine particles constituting the anti-blocking agent have a small bulk density and are usually about 20 to 200 g / L, for example, 25 to 180 g / L, preferably 30 to 150 g / L, more preferably 35 to 130 g / L ( In particular, it may be about 40 to 100 g / L).
ブロッキング防止剤の使用量は、光重合性組成物100重量部に対して、例えば、0.01〜1重量部、好ましくは0.05〜0.8重量部、さらに好ましくは0.08〜0.5重量部(特に0.1〜0.3重量部)程度であってもよい。ブロッキング防止剤は、光重合性組成物の粉粒体に対して添加されてもよい。ブロッキング防止剤の添加により、光重合性組成物の粉粒体のブロッキングを有効に防止して、貯蔵安定性を向上できる。ブロッキング防止剤は、光重合性組成物から遊離して、光重合性組成物の粉粒体の間に介在してもよく、全部又は一部が光重合性組成物の粉粒体の表面に埋込や付着などにより結合(又は固着)してもよい。 The amount of the antiblocking agent used is, for example, 0.01 to 1 part by weight, preferably 0.05 to 0.8 part by weight, and more preferably 0.08 to 0 part per 100 parts by weight of the photopolymerizable composition. It may be about 5 parts by weight (particularly 0.1 to 0.3 parts by weight). An antiblocking agent may be added to the granular material of the photopolymerizable composition. By adding an anti-blocking agent, it is possible to effectively prevent blocking of the particles of the photopolymerizable composition and improve storage stability. The anti-blocking agent may be released from the photopolymerizable composition and may be interposed between the photopolymerizable composition powder particles, and all or part of the antiblocking agent may be present on the surface of the photopolymerizable composition powder particles. Bonding (or fixing) may be performed by embedding or adhesion.
[光重合性組成物の製造方法]
光重合性組成物(特に光重合性組成物の粉粒体)は、例えば、光硬化性樹脂と光重合開始剤と[必要に応じて他の添加剤(例えば、重合性希釈剤、充填剤など)と]を含む組成物を溶融混練し、冷却固化した後、粉砕し、必要により、分級することにより得ることができる。ブロッキング防止剤は、所定サイズに分級された光重合性組成物に混合してもよい。しかし、光硬化性樹脂及び光重合開始剤を含む混合物を溶融混練し、冷却固化し、得られた固化物にブロッキング防止剤を添加し、粉砕し、必要により分級する場合が多い。光重合性組成物の固化物をブロッキング防止剤の存在下で粉砕すると、得られる光重合性組成物の粉粒体の表面にブロッキング防止剤が固着するためか、光重合性組成物の粉粒体の貯蔵安定性又は耐ブロッキング性を改善できる。
[Method for producing photopolymerizable composition]
The photopolymerizable composition (particularly, the granular material of the photopolymerizable composition) includes, for example, a photocurable resin, a photopolymerization initiator, and [additives as necessary (for example, polymerizable diluent, filler). Etc.) and] are melt-kneaded, cooled and solidified, pulverized, and classified if necessary. You may mix an antiblocking agent with the photopolymerizable composition classified into the predetermined size. However, in many cases, a mixture containing a photocurable resin and a photopolymerization initiator is melt-kneaded, cooled and solidified, an antiblocking agent is added to the obtained solidified product, pulverized, and classified as necessary. When the solidified product of the photopolymerizable composition is pulverized in the presence of an anti-blocking agent, the anti-blocking agent is fixed to the surface of the resulting photopolymerizable composition, or the particles of the photopolymerizable composition. The storage stability or blocking resistance of the body can be improved.
光硬化性樹脂と光重合開始剤と(必要に応じて他の添加剤と)を含む混合物の溶融混練は、光硬化性樹脂の重合又は硬化を抑制しつつ行われ、通常、溶融混練物は、粒状(例えば、ペレット状)の形態に冷却固化される。溶融混練は、慣用の方法、例えば、各成分を混合機(ヘンシェルミキサーやリボンミキサーなど)で乾式混合し、溶融混練機(一軸又は二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロールなど)で溶融混練することにより行うことができる。溶融混練温度は、光硬化性樹脂の重合を抑制可能な温度であってもよく、通常、60〜160℃程度であり、例えば、65〜150℃、好ましくは70〜130℃、さらに好ましくは75〜120℃(特に80〜100℃)程度であってもよい。 The melt kneading of the mixture containing the photocurable resin and the photopolymerization initiator (and other additives as necessary) is performed while suppressing polymerization or curing of the photocurable resin. , Cooled and solidified into a granular (eg, pellet) form. Melt kneading is a conventional method, for example, each component is dry-mixed with a mixer (Henschel mixer, ribbon mixer, etc.) and melted with a melt kneader (single or twin screw extruder, Banbury mixer, kneader, mixing roll, etc.). It can be performed by kneading. The melt kneading temperature may be a temperature capable of suppressing polymerization of the photocurable resin, and is usually about 60 to 160 ° C., for example, 65 to 150 ° C., preferably 70 to 130 ° C., more preferably 75. It may be about ~ 120 ° C (particularly 80 to 100 ° C).
冷却固化後の粉砕工程は、必要であれば、繰り返し行ってもよい。粉砕工程では、アトマイザーなどの慣用の粉砕機を使用できる。光硬化性樹脂として、ガラス転移温度又は融点の低い樹脂を使用する場合、固化物は、冷却下(例えば、冷風、ドライアイス、液化窒素などにより冷却しつつ)、粉砕するのが好ましい。冷却温度は、例えば、40℃以下(例えば、0〜40℃)、好ましく30℃以下(例えば、3〜30℃)、さらに好ましくは20℃以下(例えば、5〜20℃)程度であってもよい。必要であれば、粉砕後、所定サイズの粉粒体を得るため、篩や分級機を用いて分級してもよい。 If necessary, the pulverization step after cooling and solidification may be repeated. In the pulverization step, a conventional pulverizer such as an atomizer can be used. When a resin having a low glass transition temperature or melting point is used as the photocurable resin, the solidified product is preferably pulverized under cooling (for example, cooling with cold air, dry ice, liquefied nitrogen, etc.). The cooling temperature is, for example, about 40 ° C. or less (for example, 0 to 40 ° C.), preferably about 30 ° C. or less (for example, 3 to 30 ° C.), and more preferably about 20 ° C. or less (for example, 5 to 20 ° C.). Good. If necessary, after pulverization, classification may be performed using a sieve or a classifier in order to obtain a granular material of a predetermined size.
[コーティング工程]
光重合性組成物で形成された塗膜(未硬化塗膜)は、例えば、(1)光重合性組成物の溶融温度以上に加熱した基材に、例えば、スプレーガンを使用して、光重合性組成物の粉粒体を散布し、溶融塗着させる方法(粉体散布法)、(2)光重合性組成物の溶融温度以上に予備加熱した基材を、光重合性組成物の粉粒体の流動層に浸漬し、溶融塗着させる方法(流動浸漬法)、(3)静電気を利用して光重合性組成物の粉粒体を基材に吸引付着させる方法(粉体静電スプレー法、静電流動浸漬法)、(4)光重合性組成物を基材に対して溶融コーティングする方法(溶融コーティング法)などによって形成できる。これらの方法のうち、光重合性組成物の塗着効率などの点より、溶融コーティング法が好ましい。
[Coating process]
The coating film (uncured coating film) formed of the photopolymerizable composition is, for example, (1) a substrate heated to a temperature higher than the melting temperature of the photopolymerizable composition, for example, using a spray gun. A method of spraying and applying powder particles of a polymerizable composition (powder spraying method), (2) a substrate preheated to a temperature higher than the melting temperature of the photopolymerizable composition, Method of dipping in a fluidized bed of powder and melt-coating (fluid dipping method), (3) Method of sucking and adhering powder of photopolymerizable composition to substrate using static electricity (powder static (4) a method of melt-coating a photopolymerizable composition on a substrate (melt coating method), or the like. Among these methods, the melt coating method is preferable from the viewpoint of the coating efficiency of the photopolymerizable composition.
基材は、例えば、有機質基材又は無機質基材であってもよく、また、非多孔質基材又は多孔質基材であってもよい。有機質基材としては、例えば、非多孔質プラスチックなどの非多孔質基材;木質材、多孔質プラスチック、紙、布帛(織布、不織布)などの多孔質基材などが挙げられる。前記木質材としては、天然木材及び合成木材[例えば、MDF板(中質繊維板)、パーティクルボード(PB)、ベニヤ板など]が例示できる。無機質基材としては、例えば、セラミック、ガラス、金属(鋼板、アルミニウム、ステンレススチールなど)などの非多孔質基材;コンクリートパネル、石膏ボード、多孔質金属などの多孔質基材が挙げられる。前記多孔質金属としては、マグネシウム合金鋳造物、アルミニウムダイキャスト、アルミニウム溶射鉄板、鋳物、亜鉛溶射鉄板(メタリコン)などが例示できる。基材は、光重合性組成物の塗膜の形成方法などを考慮して選択できる。基材は、単独の基材又は二種以上の複合基材であってもよい。 The substrate may be, for example, an organic substrate or an inorganic substrate, and may be a non-porous substrate or a porous substrate. Examples of the organic substrate include nonporous substrates such as nonporous plastics; porous substrates such as wood materials, porous plastics, paper, and fabrics (woven fabrics and nonwoven fabrics). Examples of the wood material include natural wood and synthetic wood [for example, MDF board (medium fiber board), particle board (PB), veneer board, etc.]. Examples of the inorganic base material include non-porous base materials such as ceramic, glass, and metal (steel plate, aluminum, stainless steel, etc.); and porous base materials such as concrete panels, gypsum boards, and porous metals. Examples of the porous metal include magnesium alloy castings, aluminum die casts, aluminum sprayed iron plates, castings, zinc sprayed iron plates (metallicons), and the like. The substrate can be selected in consideration of the method for forming a coating film of the photopolymerizable composition. The substrate may be a single substrate or two or more composite substrates.
溶融コーティング法では、基材は、必ずしも加熱(プレヒート)しておく必要はないが、形成される塗膜の外観の点より、加熱した基材に対して、光重合性組成物を溶融コーティングしてもよい。加熱温度は、例えば、光重合性組成物の溶融温度より低い温度又は高い温度であってもよい。加熱温度は、通常、30〜130℃程度であり、例えば35〜120℃、好ましくは40〜110℃、さらに好ましくは45〜100℃(特に50〜90℃)程度であってもよい。加熱温度が低いと、塗膜外観に悪影響を及ぼす場合がある。加熱温度が高すぎると、基材が変形する場合がある。基材は、種々の加熱手段(例えば、遠赤外線ヒーター、近赤外線ヒーター、温風加熱ヒーターなどの加熱ヒーターなど)を用いて加熱できる。 In the melt coating method, the substrate does not necessarily have to be heated (preheated), but from the viewpoint of the appearance of the formed coating film, the photopolymerizable composition is melt coated on the heated substrate. May be. The heating temperature may be, for example, a temperature lower or higher than the melting temperature of the photopolymerizable composition. The heating temperature is usually about 30 to 130 ° C., for example, 35 to 120 ° C., preferably 40 to 110 ° C., and more preferably about 45 to 100 ° C. (particularly 50 to 90 ° C.). If the heating temperature is low, the coating film appearance may be adversely affected. If the heating temperature is too high, the substrate may be deformed. The substrate can be heated using various heating means (for example, a heater such as a far-infrared heater, a near-infrared heater, and a hot air heater).
光重合性組成物を、その溶融温度[通常、50〜200℃程度、例えば、60〜180℃、好ましくは70〜160℃、さらに好ましくは80〜150℃(特に90〜140℃)程度]に加熱することによって、溶融コーティングできる。溶融コーティング法としては、例えば、ロールコーター法、溶射法などが例示できる。量産性の点より、ホットロールを用いたロールコーター法が好ましい。 The photopolymerizable composition is brought to its melting temperature [usually about 50 to 200 ° C., for example 60 to 180 ° C., preferably 70 to 160 ° C., more preferably about 80 to 150 ° C. (especially about 90 to 140 ° C.)]. It can be melt coated by heating. Examples of the melt coating method include a roll coater method and a thermal spraying method. From the viewpoint of mass productivity, a roll coater method using a hot roll is preferred.
図1に、ロールコーター法による塗布状態を説明するための概略図を示す。ロールコーター法では、光重合性組成物4の供給量をコントロールするためのドクターロール2と、溶融した光重合性組成物4を基材3に塗布するためのコーターロール1とで構成された一対のロールを有するロールコーターを使用する。コーターロール1及びドクターロール2(特に各ロールの表面)は、それぞれ、金属製又は非金属製(例えば、耐熱性シリコーンゴムなどのゴム製など)のいずれであってもよい。コーターロール1とドクターロール2とは、材質が同じであっても、異なっていてもよい。コーターロール1及びドクターロール2を利用して、コンベアなどの搬送手段5により所定速度で一定方向に搬送されている多孔質基材3上に、溶融した光重合性組成物の塗膜(未硬化塗膜)を形成できる。
In FIG. 1, the schematic for demonstrating the application | coating state by a roll coater method is shown. In the roll coater method, a pair of doctor rolls 2 for controlling the supply amount of the photopolymerizable composition 4 and a coater roll 1 for applying the molten photopolymerizable composition 4 to the
ロールコーター法の場合、コーターロール及びドクターロールの加熱温度は、光重合性組成物の溶融状態を維持できる温度(溶融温度)、通常、50〜200℃程度であり、好ましくは60〜180℃、好ましくは70〜160℃、さらに好ましくは80〜150℃(特に90〜140℃)程度であってもよい。各ロールの加熱温度が低いと、光重合性組成物の溶融粘度が高くなり、塗膜のレベリング性が低下する傾向がある。各ロールの加熱温度が高すぎると、光重合性組成物の安定性が低下する傾向がある。コーターロール及びドクターロールは、例えば、各ロール内部に電気ヒーターを内蔵させて加熱する方法、各ロール内部に加熱したオイルを循環させて加熱する方法などによって加熱できる。 In the case of the roll coater method, the heating temperature of the coater roll and doctor roll is a temperature at which the photopolymerizable composition can be maintained in a molten state (melting temperature), usually about 50 to 200 ° C, preferably 60 to 180 ° C, Preferably, it may be about 70 to 160 ° C, more preferably about 80 to 150 ° C (particularly 90 to 140 ° C). When the heating temperature of each roll is low, the melt viscosity of the photopolymerizable composition is increased, and the leveling property of the coating film tends to decrease. When the heating temperature of each roll is too high, the stability of the photopolymerizable composition tends to decrease. The coater roll and doctor roll can be heated by, for example, a method in which an electric heater is incorporated in each roll and heating, a method in which heated oil is circulated in each roll, and the like.
コーターロール及びドクターロールで構成された一対のロールにおいて、ドクターロールを回転させてもよいが、ドクターロールを回転させることなく、コーターロールを回転(例えば、基材の搬送方向に回転)させて、溶融コーティングすることによって、塗布量が適切で、外観が良好な塗膜を形成できる。 In a pair of rolls composed of a coater roll and a doctor roll, the doctor roll may be rotated, but without rotating the doctor roll, the coater roll is rotated (for example, rotated in the conveyance direction of the substrate), By melt coating, a coating film with an appropriate coating amount and good appearance can be formed.
基材に対する光重合性組成物の塗布量は、特に限定されず、通常、10〜300g/m2程度の範囲から選択でき、例えば、20〜250g/m2、好ましくは40〜200g/m2、さらに好ましくは60〜180g/m2(特に80〜150g/m2)程度であってもよい。塗布量は、例えば、コーターロールとドクターロールとの間隔や回転速度などによってコントロールしてもよい。コーターロールとドクターロールとの間隔は、通常、約2500μm以下であり、例えば、10〜2000μm、好ましくは50〜1500μm、さらに好ましくは100〜1000μm(特に200〜500μm)程度であってもよい。例えば、コーターロール及びドクターロールの少なくとも一方のロール表面が弾性材料製(ゴム製など)である場合、コーターロールとドクターロールとが接触してもよく、コーターロールに対してドクターロールが押し付けられ、少なくとも一方の弾性材料製のロール表面がくぼんだ状態であってもよい。塗布量は、コーターロールの周速V1によってコントロールしてもよい。すなわち、コーターロールの周速V1を高くすることによって、塗布量を多くできる。コーターロールの周速V1は、光重合性組成物の溶融粘度などの流動特性に応じて選択でき、通常、1〜30m/分程度であり、例えば、2〜25m/分、好ましくは3〜20m/分、さらに好ましくは5〜15m/分(特に7〜13m/分)程度であってもよい。塗布量は、コーターロール周速V1と、基材を搬送するコンベア速度V2との差(V2−V1)によって、コントロールしてもよい。すなわち、コーターロール周速V1よりも、コンベア速度V2を大きくしてもよく、コンベア速度V2を基準として、コーターロール周速V1を高くするほど、塗布量を多くできる。コンベア速度V2は、特に限定されず、通常、5〜60m/分程度であり、例えば10〜55m/分、好ましくは15〜50m/分、さらに好ましくは20〜45m/分(特に25〜40m/分)程度であってもよい。コーターロール周速V1とコンベア速度V2との差(V2−V1)は、例えば、5〜30m/分、好ましくは10〜25m/分、さらに好ましくは15〜20m/分程度であってもよい。 The coating amount of the photopolymerizable composition with respect to the substrate is not particularly limited, and can usually be selected from a range of about 10 to 300 g / m 2 , for example, 20 to 250 g / m 2 , preferably 40 to 200 g / m 2. More preferably, it may be about 60 to 180 g / m 2 (particularly 80 to 150 g / m 2 ). The coating amount may be controlled by, for example, the distance between the coater roll and the doctor roll, the rotation speed, or the like. The distance between the coater roll and the doctor roll is usually about 2500 μm or less, and may be, for example, about 10 to 2000 μm, preferably 50 to 1500 μm, and more preferably about 100 to 1000 μm (particularly 200 to 500 μm). For example, when the surface of at least one of the coater roll and the doctor roll is made of an elastic material (such as rubber), the coater roll and the doctor roll may be in contact with each other, the doctor roll is pressed against the coater roll, The roll surface made of at least one elastic material may be in a depressed state. The coating amount may be controlled by the peripheral speed V 1 of the coater roll. That is, the coating amount can be increased by increasing the peripheral speed V 1 of the coater roll. The peripheral speed V 1 of the coater roll can be selected according to the flow characteristics such as the melt viscosity of the photopolymerizable composition, and is usually about 1 to 30 m / min, for example, 2 to 25 m / min, preferably 3 to 3 m / min. It may be about 20 m / min, more preferably about 5 to 15 m / min (particularly 7 to 13 m / min). The coating amount may be controlled by the difference (V 2 −V 1 ) between the coater roll peripheral speed V 1 and the conveyor speed V 2 for conveying the substrate. In other words, than the coater roll peripheral speed V 1, may be increased conveyor speed V 2, based on the conveyor speed V 2, the higher the coater roll peripheral speed V 1, can increase the coating amount. Conveyor speed V 2 is not particularly limited, usually about 5~60M / min, for example 10~55M / min, preferably 15 to 50 m / min, more preferably 20~45M / min (especially 25~40m / Min). The difference (V 2 −V 1 ) between the coater roll circumferential speed V 1 and the conveyor speed V 2 is, for example, about 5 to 30 m / min, preferably about 10 to 25 m / min, and more preferably about 15 to 20 m / min. May be.
基材に対する光重合性組成物のコーティング速度は、特に限定されず、コンベア速度に対応させてもよく、通常、5〜60m/分程度であり、例えば10〜55m/分、好ましくは15〜50m/分、さらに好ましくは20〜45m/分(特に25〜40m/分)程度であってもよい。 The coating speed of the photopolymerizable composition on the substrate is not particularly limited and may correspond to the conveyor speed, and is usually about 5 to 60 m / min, for example, 10 to 55 m / min, preferably 15 to 50 m. / Min, more preferably 20 to 45 m / min (especially 25 to 40 m / min).
[予備硬化工程−加熱工程−硬化工程]
本発明では、未硬化塗膜(溶融化塗膜又は加熱塗膜など)を予備硬化させた後(予備硬化工程)、加熱し(加熱工程)、加熱後の塗膜をさらに硬化させる(硬化工程)。予備硬化工程、加熱工程、又は予備硬化工程と加熱工程とで構成されたサイクルは、複数回繰り返し行ってもよい。
[Pre-curing step-heating step-curing step]
In the present invention, an uncured coating film (such as a melted coating film or a heated coating film) is precured (precuring process), then heated (heating process), and the coated film is further cured (curing process). ). The cycle composed of the preliminary curing step, the heating step, or the preliminary curing step and the heating step may be repeated a plurality of times.
予備硬化及び加熱後の硬化は、未硬化塗膜又は加熱後の塗膜に活性光線を照射して行う。活性光線は、例えば、ガンマー線、X線、紫外線、可視光線などであってもよいが、通常、紫外線である。紫外線の照射には、例えば、紫外線照射ランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなど)などを使用できる。紫外線の波長域は、例えば、270〜460nm、好ましくは280〜455nm、さらに好ましくは290〜450nm程度であってもよい。 Pre-curing and curing after heating are performed by irradiating an uncured coating film or a heated coating film with actinic rays. The active light may be, for example, gamma rays, X-rays, ultraviolet rays, visible rays, etc., but is usually ultraviolet rays. For the irradiation of ultraviolet rays, for example, an ultraviolet irradiation lamp (high pressure mercury lamp, metal halide lamp, xenon lamp, etc.) can be used. The wavelength range of ultraviolet rays may be, for example, about 270 to 460 nm, preferably 280 to 455 nm, and more preferably about 290 to 450 nm.
予備硬化工程における活性光線の照射エネルギーにより、硬化後の塗膜(硬化塗膜)の光沢を調整できる。すなわち、一般に、活性光線の照射エネルギーによって、塗膜の硬化の程度を調整できる。通常、予備硬化の程度を高くすると、加熱工程による塗膜の光沢の向上が抑制され、光沢の低い硬化塗膜を形成できるので、必要に応じて、光沢(艶消しの程度)が調整された艶消し塗膜を形成できる。なお、活性光線の照射エネルギー(単位:J)は、活性光線の照射強度[ワット数(単位:J/s)]と、照射時間(単位:s)との積に相当する。例えば、紫外線の照射エネルギー(単位面積当たりの照射エネルギー)は、例えば、(株)TOPCOM製「UVR−T1」により測定できる。 The gloss of the cured coating film (cured coating film) can be adjusted by the actinic ray irradiation energy in the preliminary curing step. That is, generally, the degree of curing of the coating film can be adjusted by the irradiation energy of actinic rays. Usually, when the degree of pre-curing is increased, the improvement of the gloss of the coating film due to the heating process is suppressed, and a cured coating film with a low gloss can be formed. Therefore, the gloss (matte level) is adjusted as necessary. A matte coating can be formed. The actinic ray irradiation energy (unit: J) corresponds to the product of the actinic ray irradiation intensity [wattage (unit: J / s)] and the irradiation time (unit: s). For example, the irradiation energy of ultraviolet rays (irradiation energy per unit area) can be measured by, for example, “UVR-T1” manufactured by TOPCOM Corporation.
予備硬化工程における活性光線の照射エネルギーをG1とし、硬化工程における活性光線の照射エネルギーをG2としたとき、G2に対するG1の割合(G1/G2)を高くする程、表面光沢がより低い硬化塗膜(例えば、より高度に艶消しされた硬化塗膜)を形成できる。G1/G2の割合は、G1とG2との合計量(G1+G2)を100として、通常、1/99〜30/70程度であり、例えば、2/98〜25/75、好ましくは3/97〜20/80、さらに好ましくは4/96〜15/85(特に5/95〜10/90)程度であってもよい。 When the irradiation energy of actinic rays in the preliminary curing step is G1 and the irradiation energy of actinic rays in the curing step is G2, the cured coating film having a lower surface gloss as the ratio of G1 to G2 (G1 / G2) is increased. (For example, a more highly matted cured coating film) can be formed. The ratio of G1 / G2 is usually about 1/99 to 30/70, with the total amount of G1 and G2 (G1 + G2) being 100, for example, 2/98 to 25/75, preferably 3/97 to It may be about 20/80, more preferably about 4/96 to 15/85 (particularly 5/95 to 10/90).
予備硬化工程における活性光線(例えば、紫外線)の照射エネルギー(G1)の値(予備硬化工程を複数回繰り返す場合は合計量)は、塗膜の単位面積当たり、通常、1〜1000mJ/cm2程度であり、例えば、5〜800mJ/cm2、好ましくは10〜500mJ/cm2、さらに好ましくは30〜300mJ/cm2(特に50〜200mJ/cm2)程度の範囲内で調整してもよい。また、硬化工程における活性光線(例えば、紫外線)の照射エネルギー(G2)の値は、塗膜の単位面積当たり、通常、100〜5000mJ/cm2程度であり、例えば、200〜4000mJ/cm2、好ましくは300〜3000mJ/cm2、さらに好ましくは400〜2500mJ/cm2(特に500〜2000mJ/cm2)程度であってもよい。 The value of irradiation energy (G1) of actinic rays (for example, ultraviolet rays) in the preliminary curing step (the total amount when the preliminary curing step is repeated a plurality of times) is usually about 1 to 1000 mJ / cm 2 per unit area of the coating film. For example, it may be adjusted within a range of about 5 to 800 mJ / cm 2 , preferably 10 to 500 mJ / cm 2 , more preferably 30 to 300 mJ / cm 2 (particularly 50 to 200 mJ / cm 2 ). Moreover, the value of irradiation energy (G2) of actinic rays (for example, ultraviolet rays) in the curing step is usually about 100 to 5000 mJ / cm 2 per unit area of the coating film, for example, 200 to 4000 mJ / cm 2 , Preferably, it may be about 300 to 3000 mJ / cm 2 , more preferably about 400 to 2500 mJ / cm 2 (particularly 500 to 2000 mJ / cm 2 ).
加熱工程においては、通常、予備硬化後の塗膜を、光重合性組成物のガラス転移温度(又は溶融温度)以上の温度に加熱してもよく、加熱工程において、予備硬化塗膜を平坦化(レベリング)してもよい。加熱温度は、光重合性組成物の種類にもよるが、通常、50〜160℃程度であり、例えば、55〜150℃、好ましくは60〜140℃、さらに好ましくは70〜130℃(特に80〜120℃)程度であってもよい。加熱時間は、通常、1秒〜10分間程度であり、例えば、3秒〜9分間、好ましくは5秒〜8分間、さらに好ましくは7秒〜7分間(特に10秒〜5分間)程度であってもよい。加熱源としては、例えば、赤外線(IR)照射ランプを備えた赤外線照射炉、熱風乾燥炉などの加熱炉を使用できる。赤外線照射炉(例えば、波長0.7〜20μm程度の中波長域の赤外線照射炉)を用いる方法や、前記赤外線照射炉と熱風乾燥炉とを組み合わせて用いる方法が好ましい。 In the heating step, the pre-cured coating film may be usually heated to a temperature higher than the glass transition temperature (or melting temperature) of the photopolymerizable composition, and in the heating step, the pre-cured coating film is flattened. (Leveling) may be used. Although heating temperature is based also on the kind of photopolymerizable composition, it is about 50-160 degreeC normally, for example, 55-150 degreeC, Preferably it is 60-140 degreeC, More preferably, it is 70-130 degreeC (especially 80-130 degreeC). (About 120 degreeC) may be sufficient. The heating time is usually about 1 second to 10 minutes, for example, 3 seconds to 9 minutes, preferably 5 seconds to 8 minutes, more preferably 7 seconds to 7 minutes (particularly 10 seconds to 5 minutes). May be. As a heating source, for example, an infrared irradiation furnace equipped with an infrared (IR) irradiation lamp, a heating furnace such as a hot air drying furnace can be used. A method using an infrared irradiation furnace (for example, an infrared irradiation furnace having a wavelength of about 0.7 to 20 μm) or a method using a combination of the infrared irradiation furnace and a hot air drying furnace is preferable.
硬化塗膜の表面光沢度は、通常、0.1〜85程度の範囲内で調整でき、例えば、0.5〜80、好ましくは1〜75、より好ましくは1.5〜70(特に2〜65)程度であってもよい。塗膜の表面光沢度は、例えば、JIS K5600−4−7(2004)に基づいて、入射角60°の条件で測定できる。 The surface glossiness of the cured coating film can usually be adjusted within a range of about 0.1 to 85, for example, 0.5 to 80, preferably 1 to 75, more preferably 1.5 to 70 (particularly 2 to 2). 65) or so. The surface glossiness of the coating film can be measured under the condition of an incident angle of 60 ° based on, for example, JIS K5600-4-7 (2004).
本発明の塗膜形成方法は、室温で固体の又は粘稠な光重合性組成物(例えば、粉体塗料)から硬化塗膜を形成するために有用であり、特に、硬化塗膜の表面光沢を調整し、所望の光沢の硬化塗膜を形成するために有用である。本発明は、例えば、塗装パネル(例えば、建材パネルなど)を製造するために好適である。 The coating film forming method of the present invention is useful for forming a cured coating film from a photopolymerizable composition that is solid or viscous at room temperature (for example, a powder coating material), and in particular, the surface gloss of the cured coating film. And is useful for forming a cured coating film having a desired gloss. The present invention is suitable for manufacturing, for example, a painted panel (for example, a building material panel).
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to these Examples.
[粉体塗料の製造]
以下の手順に従って粉体塗料A〜Eを製造した。粉体塗料A〜Eの塗料組成を表1に示す。
(粉体塗料A)
紫外線硬化型ポリエステル樹脂(ダイセル・ユーシービー(株)製、Uvecoat 3001、Tg=44℃)100重量部、半結晶性樹脂(ダイセル・ユーシービー(株)製、Uvecoat 9010)10重量部、アクリレートモノマー[日本化薬(株)製、カラヤッドDPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)]、光重合開始剤(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、Irugacure 819)1重量部、重合開始剤(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、Irugacure 2959)1重量部、艶消し剤[(株)龍森製、ヒューズレックスE-2(無定形高純度溶融石英ガラスフィラー)、平均粒径7μm]70重量部、酸化チタン(白色顔料)20重量部及び表面調整剤(SOLUTIA(株)製、MODAFLOW POWDER M-2000)1重量部をヘンシェルミキサーで1分間乾式混合した後、エクストルーダーで溶融混練し、冷却固化した。得られた固化物を5〜20℃でクラッシャーによって粉砕し、チップ状の艶消し粉体塗料(粉体塗料A)を得た。
(粉体塗料B)
光重合開始剤(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、Irugacure 819)を使用しないこと及び艶消し剤の使用量を40重量部としたこと以外は、粉体塗料Aと同様にしてチップ状の艶消し粉体塗料(粉体塗料B)を得た。
(粉体塗料C)
艶消し剤の使用量を20重量部としたほかは粉体塗料Aと同様にしてチップ状の艶消し粉体塗料(粉体塗料C)を得た。
(粉体塗料D)
艶消し剤(ヒューズレックスE-2)の使用量を1重量部としたほかは粉体塗料Aと同様にしてチップ状の艶消し粉体塗料(粉体塗料D)を得た。
(粉体塗料E)
艶消し剤の使用量を40重量部としたほかは粉体塗料Aと同様にしてチップ状の艶消し粉体塗料(粉体塗料E)を得た。
(粉体塗料F)
艶消し剤(ヒューズレックスE-2)70重量部に代えて硫酸バリウム(艶消し剤)70重量部を使用したほかは粉体塗料Aと同様にしてチップ状の艶消し粉体塗料(粉体塗料F)を得た。
[Manufacture of powder coatings]
Powder coatings A to E were produced according to the following procedure. Table 1 shows the coating compositions of the powder coatings A to E.
(Powder paint A)
UV curable polyester resin (Daicel UCB Co., Ltd., Uvecoat 3001, Tg = 44 ° C.) 100 parts by weight, semi-crystalline resin (Daicel UCB Co., Ltd., Uvecoat 9010) 10 parts by weight, acrylate monomer [Nippon Kayaku Co., Ltd., Karayad DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate)], photopolymerization initiator (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., Irugacure 819) 1 part by weight, polymerization initiator (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 1 part by weight, Irugacure 2959), matting agent [manufactured by Tatsumori Co., Ltd., Furex E-2 (amorphous high purity fused silica glass filler), average particle size 7 μm], 70 parts by weight, titanium oxide (white pigment) ) 20 parts by weight and 1 part by weight of a surface conditioner (manufactured by SOLUTIA, MODAFLOW POWDER M-2000) were dry mixed with a Henschel mixer for 1 minute, then It was melt-kneaded with a rudder and solidified by cooling. The obtained solidified product was pulverized with a crusher at 5 to 20 ° C. to obtain a chip-like matte powder coating material (powder coating material A).
(Powder paint B)
Chip-like matte in the same manner as powder coating A, except that no photopolymerization initiator (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., Irugacure 819) was used and the amount of matting agent used was 40 parts by weight. A powder coating material (powder coating material B) was obtained.
(Powder paint C)
A chip-like matte powder coating (powder coating C) was obtained in the same manner as the powder coating A except that the amount of the matting agent used was 20 parts by weight.
(Powder paint D)
A chip-like matte powder coating (powder coating D) was obtained in the same manner as the powder coating A except that the amount of the matting agent (Furex E-2) was 1 part by weight.
(Powder paint E)
A chip-like matte powder coating (powder coating E) was obtained in the same manner as the powder coating A except that the amount of the matting agent used was 40 parts by weight.
(Powder paint F)
Chip-like matte powder paint (powder) in the same manner as powder paint A except that 70 parts by weight of barium sulfate (matte agent) was used instead of 70 parts by weight of matte agent (Furex E-2) Paint F) was obtained.
実施例1
図1に示すコーターロール1及びドクターロール2で構成された一対のロールを有するロールコーターを使用し、チップ状の粉体塗料(粉体塗料A)4を130℃に加熱し、50℃に加熱(プレヒート)したMDF板(基材)3に対して、溶融コーティングした。この工程において、MDF板3は、コンベア5を搬送手段とし、30m/分のコンベア速度で搬送し、ドクターロール2を回転させることなく、コーターロール1を10m/分の周速でMDF板3の搬送方向に回転させた。
Example 1
Using a roll coater having a pair of rolls composed of a coater roll 1 and a doctor roll 2 shown in FIG. 1, the chip-shaped powder coating material (powder coating material A) 4 is heated to 130 ° C. and heated to 50 ° C. The pre-heated MDF plate (base material) 3 was melt coated. In this step, the
MDF板に溶融コーティングされた粉体塗料Aの未硬化塗膜に対し、高圧水銀ランプ(波長280〜450nm)を使用して、紫外線を照射エネルギーが100mJ/cm2以上になるまで照射して予備硬化させた(予備硬化工程)。次いで、予備硬化した塗膜を、中波長域赤外線照射炉(波長1〜10μm)を使用して、約3分間で表面温度が100〜120℃となるように加熱して平坦化した(加熱工程)。その後、加熱後の塗膜に、高圧水銀ランプ(波長280〜450nm)を使用して、紫外線を10秒〜3分間照射して硬化させた(硬化工程)。表2に予備硬化工程における紫外線の照射エネルギー(G1)及び硬化工程における紫外線の照射エネルギー(G2)を示す。予備硬化工程及び硬化工程における紫外線の照射エネルギーは、合計(G1+G2)で1500mJ/cm2とした。紫外線の照射エネルギーは、(株)TOPCOM製「UVR−T1」を使用して測定した。 Using a high-pressure mercury lamp (wavelength 280 to 450 nm) to the uncured coating film of the powder coating A melt-coated on the MDF plate, UV light is irradiated until the irradiation energy reaches 100 mJ / cm 2 or more. Cured (precuring step). Subsequently, the pre-cured coating film was flattened by heating so that the surface temperature became 100 to 120 ° C. in about 3 minutes using a mid-wavelength infrared irradiation furnace (wavelength 1 to 10 μm) (heating step) ). Thereafter, the heated coating film was cured by irradiation with ultraviolet rays for 10 seconds to 3 minutes using a high-pressure mercury lamp (wavelength 280 to 450 nm) (curing step). Table 2 shows the ultraviolet irradiation energy (G1) in the preliminary curing step and the ultraviolet irradiation energy (G2) in the curing step. The irradiation energy of ultraviolet rays in the preliminary curing step and the curing step was set to 1500 mJ / cm 2 in total (G1 + G2). The irradiation energy of ultraviolet rays was measured using “UVR-T1” manufactured by TOPCOM.
実施例2及び3
予備硬化工程における紫外線の照射エネルギー(G1)を、それぞれ、90mJ/cm2以上(実施例2)又は80mJ/cm2以上(実施例3)としたほかは実施例1と同様にした。
Examples 2 and 3
The irradiation energy (G1) of ultraviolet rays in the preliminary curing step was the same as that of Example 1 except that it was 90 mJ / cm 2 or more (Example 2) or 80 mJ / cm 2 or more (Example 3).
参考例1
予備硬化を行わなかったほかは実施例1と同様にした。
Reference example 1
The procedure was the same as in Example 1 except that no precuring was performed.
参考例2
予備硬化工程−加熱工程−硬化工程の順番を、加熱工程−予備硬化工程−硬化工程としたほかは、実施例1と同様にした。
Reference example 2
The order of the pre-curing step-heating step-curing step was the same as in Example 1 except that the heating step-pre-curing step-curing step was changed.
実施例4〜8
粉体塗料Aに代えて、それぞれ、粉体塗料B(実施例4)、粉体塗料C(実施例5)、粉体塗料D(実施例6)、粉体塗料E(実施例7)又は粉体塗料F(実施例8)を使用し、実施例7において予備硬化工程における紫外線の照射エネルギー(G1)を80mJ/cm2以上としたほかは実施例1と同様にした。
Examples 4-8
Instead of powder coating A, powder coating B (Example 4), powder coating C (Example 5), powder coating D (Example 6), powder coating E (Example 7) or Powder coating F (Example 8) was used, and Example 7 was carried out in the same manner as Example 1 except that the irradiation energy (G1) of ultraviolet rays in the preliminary curing step was set to 80 mJ / cm 2 or more.
[塗膜の評価]
実施例1〜8、参考例1及び2で形成した硬化塗膜について以下の手順で各試験を行った。結果を表2に示す。
(表面光沢)
硬化塗膜の表面光沢度を、JIS K5600−4−7(2004)「鏡面光沢度」に基づいて入射角60°の条件で測定する。
(付着性)
硬化塗膜の基材に対する付着性を、JIS K5600−5−6(クロスカット法)に基づいて、クロスカット幅2mmの条件で試験し、以下の基準で評価する。
分類0:カットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にもはがれがない。
分類1:カットの交差点における塗膜の小さなはがれ。クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に5%を上回ることはない。
分類2:塗膜がカットの縁に沿って、及び/又は交差点においてはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に5%を超えるが15%を上回ることはない。
分類3:塗膜がカットの縁に沿って、部分的又は全面的に大はがれを生じており、及び/又は目のいろいろな部分が、部分的又は全面的にはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に15%を超えるが35%を上回ることはない。
分類4:塗膜がカットの縁に沿って、部分的又は全面的に大はがれを生じており、及び/又は数か所の目が部分的又は全面的にはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に35%を上回ることはない。
分類5:はがれの程度が分類4を超える場合。
(ひっかき硬度)
硬化塗膜のひっかき硬度を、JIS K5600−5−4(鉛筆擦り傷法)に基づいて試験する。
(耐溶剤性)
硬化塗膜上に、キシレンを染み込ませたガーゼを2時間放置し、硬化塗膜の状態に、膨れ、ハガレ、艶引けなどの変化(異常)がないか確認する。
[Evaluation of coating film]
Each test was done in the following procedures for the cured coating films formed in Examples 1 to 8 and Reference Examples 1 and 2. The results are shown in Table 2.
(Surface gloss)
The surface glossiness of the cured coating film is measured under the condition of an incident angle of 60 ° based on JIS K5600-4-7 (2004) “Specular Glossiness”.
(Adhesiveness)
The adhesion of the cured coating film to the substrate is tested under the condition of a cross cut width of 2 mm based on JIS K5600-5-6 (cross cut method) and evaluated according to the following criteria.
Classification 0: The edge of the cut is completely smooth, and there is no peeling to the eyes of any lattice.
Classification 1: Small peeling of the coating film at the intersection of cuts. It is clearly not more than 5% that the crosscut is affected.
Classification 2: The coating is peeled along the edge of the cut and / or at the intersection. The cross-cut part is clearly affected by more than 5% but not more than 15%.
Classification 3: The coating film is partially or completely peeled along the edge of the cut, and / or various parts of the eye are partially or completely peeled off. The cross-cut portion is clearly affected by more than 15% but not more than 35%.
Classification 4: The coating film is partially or completely peeled along the edge of the cut, and / or some eyes are partially or completely peeled off. It is clearly not more than 35% that the cross-cut is affected.
Category 5: When the degree of peeling exceeds Category 4.
(Scratch hardness)
The scratch hardness of the cured coating film is tested based on JIS K5600-5-4 (pencil scratch method).
(Solvent resistance)
The gauze soaked with xylene is allowed to stand for 2 hours on the cured coating, and the cured coating is checked for changes (abnormalities) such as blistering, peeling, and glossiness.
表2中、参考例1及び2との比較より、実施例1では、加熱前の予備硬化に起因して、硬化塗膜の表面光沢が低いことがわかる。実施例1〜3より、予備硬化における紫外線の照射エネルギー(G1)が大きいほど、硬化塗膜の表面光沢が低いことがわかる。実施例1及び4より、光重合開始剤も硬化塗膜の表面光沢に影響するが、予備硬化(実施例1〜3)よりも影響が小さいことがわかる。実施例1、5〜7より、艶消し剤の量も硬化塗膜の表面光沢に影響するが、艶消し剤の量を少なくしても、硬化塗膜の表面光沢が必ずしも高くなるとはかぎらないため、艶消し剤の量によって、硬化塗膜の表面光沢を調整することは困難であることがわかる。実施例1及び8より、艶消し剤の種類も硬化塗膜の表面光沢に影響するが、予備硬化(実施例1〜3)よりも影響が小さいことがわかる。 In Table 2, the comparison with Reference Examples 1 and 2 shows that in Example 1, the surface gloss of the cured coating film is low due to the pre-curing before heating. From Examples 1 to 3, it is understood that the surface gloss of the cured coating film is lower as the ultraviolet irradiation energy (G1) in the preliminary curing is larger. From Examples 1 and 4, it can be seen that the photopolymerization initiator also affects the surface gloss of the cured coating film, but has a smaller effect than the preliminary curing (Examples 1 to 3). From Examples 1 and 5-7, the amount of matting agent also affects the surface gloss of the cured coating, but even if the amount of matting agent is reduced, the surface gloss of the cured coating does not necessarily increase. Therefore, it can be seen that it is difficult to adjust the surface gloss of the cured coating film depending on the amount of the matting agent. From Examples 1 and 8, it can be seen that the type of matting agent also affects the surface gloss of the cured coating film, but the effect is smaller than that of preliminary curing (Examples 1 to 3).
1…コーターロール
2…ドクターロール
3…基材(MDF板)
4…光重合性組成物(艶消し粉体塗料)
5…コンベア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coater roll 2 ...
4 ... Photopolymerizable composition (matte powder coating)
5 ... Conveyor
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