JP2005047952A - 建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物及び硬化皮膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】任意の酸素濃度下で低光沢で耐汚染性に優れた硬化皮膜を形成することの出来る建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物、その硬化皮膜形成方法、及び該方法で得られる硬化皮膜塗工物を提供する。
【解決手段】2官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートモノマー、3官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートオリゴマー、重合開始剤、ワックス及び又は樹脂ビーズ成分を有し、且つ、多孔質粒子を実質的に含有せず、不揮発分90〜100質量%であることを特徴とする建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物。
【選択図】 なし
【解決手段】2官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートモノマー、3官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートオリゴマー、重合開始剤、ワックス及び又は樹脂ビーズ成分を有し、且つ、多孔質粒子を実質的に含有せず、不揮発分90〜100質量%であることを特徴とする建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は低光沢で且つ耐汚染性に優れた建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物及び硬化皮膜形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から紙、プラスチック、ガラス、金属、木材、セラミック等の基材の表面には高硬度、耐汚染性等の様々な機能や意匠性を付加し、表面を保護するためにコーティングが行われている。近年環境問題への対応から、活性エネルギー線硬化型高不揮発分タイプの塗料の需要が拡大している。その中でフローリングのような床に敷く製品の塗膜には低光沢のものが好まれ、また汚染にさらされる機会も多いため耐汚染性に優れたコーティングが求められている。
【0003】
低光沢の塗膜を得る方法として、シリカなどの硬質多孔質粒子等を塗料中に添加する方法が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。高不揮発分タイプの塗料では溶剤揮発による体積収縮が少ないことから特に低光沢の塗膜を得ることが難しく、硬質多孔質粒子の添加量が増えるため、多孔質粒子と汚染物質との付着により耐汚染性が低下するという問題があり、低光沢と耐汚染性に優れる性能の両立は難しいとされていた。そこで、近年窒素雰囲気下にて塗膜を得ることによりその性能を得ることに成功したが、装置が高価であることからコストが非常に上がるという問題が発生した。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−231885号公報
【特許文献2】
特開平9−118838号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、任意の酸素濃度下で低光沢で耐汚染性に優れた硬化皮膜を形成することの出来る建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物、その硬化皮膜形成方法、及び該方法で得られる硬化皮膜塗工物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、つや消し剤として、非多孔質であるワックス及び又は樹脂ビーズ成分を有する活性エネルギー線硬化型塗料組成物を基材表面に塗工し、基材温度30〜80℃にて紫外線を照射する工程を行うことにより、低光沢で耐汚染性に優れた塗膜を得ることを見いだし、本発明に至った。
【0007】
すなわち本発明は、第一に、2官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートモノマー、3官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートオリゴマー、重合開始剤、ワックス及び又は樹脂ビーズ成分を有し、且つ、多孔質粒子を実質的に含有せず、不揮発分90〜100質量%であることを特徴とする建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物を提供する。
【0008】
本発明は、第二に、基材上に前記の塗料組成物を塗工する工程、基材温度30〜80℃で活性エネルギー線を照射する工程を有することを特徴とする硬化皮膜形成方法を提供する。
【0009】
本発明は、第三に、基材上に前記の塗料組成物を、前記した硬化皮膜形成方法で形成した硬化皮膜を有し、表面の光沢が0〜50グロスであることを特徴とする硬化皮膜塗工物を提供する。
【0010】
本発明は、以上の手段により、溶剤の揮発が少なく、耐汚染性に優れ且つ、低光沢性を、多孔質粒子を使用せずに実現することが出来る。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物は、2官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートモノマー、3官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートオリゴマー、重合開始剤、ワックス及び又は樹脂ビーズ成分を有し、且つ、多孔質粒子を実質的に含有せず、不揮発分90〜100質量%であることを特徴とする建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物である。以下に各構成要件について詳述する。
【0012】
本発明の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物に使用する活性エネルギー線重合性モノマーの内、2官能モノマーとしては、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレ−ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、EO変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレンオキサイド(以下POと略記)変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、ECH変性ビスフェノールAジアクリレート、EO変性ビスフェノールSジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジアクリレート、ジシクロペンテニルジアクリレート、EO変性ジシクロペンテニルジアクリレート、ジアクリロイルイソシアヌレート等が挙げられる。
【0013】
3官能以上の多官能モノマーとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ECH変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ECH変性グリセロールトリアクリレート、トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。
【0014】
これらのモノマーは、1種または2種以上の混合系で用いることが出来る。特に、3官能以上のモノマーが好ましく用いられる。
【0015】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物に使用する3官能以上の活性エネルギー線重合性オリゴマーとしては、従来公知のものが使用できるが、その中でも特に代表的なものとしては、ビスフェノールA型、ノボラック型、多価アルコール型、多塩基酸型、ポリブタジエン型のエポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル型、ポリエーテル型のウレタン(メタ)アクリレートなどであり、何れも1種または2種以上の混合系で用いることが出来る。中でも、低光沢の目的として、ポリエステル型ウレタンアクリレートオリゴマーが好ましい。
【0016】
その他、本発明に併用出来る活性エネルギー線重合性化合物としては、例えばN−ビニルピロリドン、N−ビニルカルバゾール、スチレン、4−メチルスチレン、α−メチルスチレン、1,4−ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、特開平11−124403号公報、特開平11−124404号公報記載のマレイミド化合物等が挙げられ、必要に応じて使用することが出来る。
【0017】
また、本発明で重合開始剤として用いる水素引き抜き型重合開始剤としては、従来公知のベンゾフェノン、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、ベンジル、ベンゾイル安息香酸、ミヒラーズケトン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等が挙げられる。
【0018】
その他本発明で用いる事が出来る重合開始剤として、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチルフェニルケトン等の光開裂型が挙げられる。これらの水素引き抜き型、光開裂型重合開始剤のうち1種または2種以上のものを組み合わせて使用することが出来る。
【0019】
ワックス及び又は樹脂ビーズ成分を除く、活性エネルギー線重合性モノマー及び又はオリゴマー成分と重合開始剤とからなる樹脂組成物中の重合開始剤の配合割合は、樹脂組成物100質量%中1〜15質量%であることが好ましい。
【0020】
また、これらの重合開始剤に、公知慣用の光増感剤をも併用することができる。併用する場合は、樹脂組成物100質量%中1〜15質量%であることが好ましい。
【0021】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物に使用するワックスとしては、従来公知のものが使用できるが、その中でも特に代表的なものとしては、酸系、エステル系、鹸化エステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、酸化ポリエチレン系、酸化ポリプロピレン系、フッ素化ポリエチレン系、フッ素化ポリプロピレン系、アミド系などであり、中でもポリエチレン系、ポリプロピレン系が高い艶消し効果を得られることから好ましい。
【0022】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物に使用する樹脂ビーズとしては、従来公知の多孔質でないものが使用できるが、その中でも特に代表的なものとしては、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系、ポリスチレン樹脂系、シリコン樹脂系などがある。中でもシリコン樹脂系が高い耐汚染性を得られることから好ましい。樹脂ビーズの平均粒径は、5μm〜15μmが好ましい。
【0023】
これらのワックス及び又は艶消しビーズは何れも、1種または2種以上の混合系で用いることが出来る。また、ワックス及び又は樹脂ビーズの配合割合は、塗料組成物100質量%中0.1〜30質量%が好ましく、より好ましくは1〜25質量%である。
【0024】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物には、さらに必要に応じて本発明の目的を逸脱しない範囲内で、各種の機能を付与するため着色剤、体質顔料、滑剤、可塑剤、消泡剤、酸化防止剤、カップリング剤、有機溶剤及びキレート剤などの添加剤を添加することができる。
【0025】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物の製造は、従来公知の方法で実施出来る。一例として、活性エネルギー線重合性モノマー、オリゴマー、重合開始剤、ワックス及び又は樹脂ビーズ、必要に応じて塗料添加剤をこの順に仕込み混合、撹拌等の方法で製造可能である。
【0026】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物の粘度範囲としては、塗工方式により異なるが、液温25℃において40〜1000mPa・sが好ましい。
【0027】
本発明における塗料組成物の揮発分とは、塗料組成物中で開始剤、活性エネルギー線による重合に関与する成分を除き、硬化前の塗料から常温もしくは加熱にて揮発する成分であり、これ以外の成分を不揮発分と呼ぶ。
【0028】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物の不揮発分は90〜100質量%である。仮に揮発成分の多い塗料を用いた場合、揮発による体積収縮のため低光沢の実現には有利であるが、VOC放散などの環境問題に対応できない。本発明は、環境問題への対応できる高不揮発タイプの塗料組成物を用いた、低光沢で汚染性に優れた硬化被膜形成方法である。
【0029】
本発明の照射工程に使用する活性エネルギー線とは紫外線、電子線、γ線の如き、電離性放射線や電磁波などであるが、一般の照射工程における活性エネルギー線としては紫外線が好ましい。照射時の基材温度は30〜80℃である。30℃未満では、艶が下がらず表面状態も悪く、80℃を越すと塗料が劣化し易くなる。
【0030】
紫外線を照射する場合、高圧水銀灯、エキシマランプ、メタルハライドランプ等を備えた公知の紫外線照射装置を使用することができる。
【0031】
本発明の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物を塗工する基材とは、建材用途に一般に硬化皮膜が被覆される基材であれば特に制限はなく、具体的にはプラスチック、金属、紙、木材、無機質板、あるいは、これらに印刷が施されたもの、グラビアインキ等の印刷層を接着剤等で張り付けたもの等が挙げられる。
【0032】
本発明の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物の塗工方式としては、従来公知の方式が適用できるが、その中でも特に代表的なものとしては、ロールコート、グラビアコート、バーコート、フローコート、ディップコートなどがある。
【0033】
本発明の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物を前述の塗工方式で塗工する際の塗布量は、硬化塗膜として1〜100μmが好ましく、1〜20μmがより好ましい。
【0034】
【実施例】
次に、本発明を、実施例を挙げて更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下において特に断りのない限り、表中の数字は質量部を表すものとする。
【0035】
下記の組成の活性エネルギー線硬化性組成物を用いて実施例塗料A〜F、比較例塗料G〜Jを配合し、分散攪拌機にて各々調製した。
【0036】
(実施例塗料A)
3官能ウレタンアクリレートオリゴマー35部、トリメチロールプロパントリアクリレート40部、ベンゾフェノン5部、ポリエチレン系ワックス5部、シリコン樹脂系ビーズ15部を配合し分散撹拌機にて実施例塗料Aを調製した。
【0037】
(実施例塗料B)
実施例塗料Aのシリコン樹脂ビーズに変えて、アクリル樹脂系ビーズを用いた以外は実施例塗料Aと同様に実施例塗料Bを調製した。
【0038】
(実施例塗料C)
実施例塗料Aのシリコン樹脂ビーズに変えて、ウレタン樹脂系ビーズを用いた以外は実施例塗料Aと同様に実施例塗料Cを調製した。
【0039】
(実施例塗料D)
実施例塗料Aのポリエチレン系ワックスに変えて、ポリプロピレン系ワックスを用いた以外は実施例塗料Aと同様に実施例塗料Dを調製した。
【0040】
(実施例塗料E)
実施例塗料Aのポリエチレン系ワックスに変えて、パラフィン系ワックスを用いた以外は実施例塗料Aと同様に実施例塗料Eを調製した。
【0041】
(実施例塗料F)
実施例塗料Aのトリメチロールプロパントリアクリレートに変えて、EO変性1,6−ヘキサンジオールジアクリレートを用いた以外は実施例塗料Aと同様に実施例塗料Fを調製した。
【0042】
(比較例塗料G)
実施例塗料Aの3官能ウレタンアクリレートオリゴマーに変えて、単官能ウレタンアクリレートオリゴマーを用いた以外は実施例塗料Aと同様に比較例塗料Gを調製した。
【0043】
(比較例塗料H)
実施例塗料Aの3官能ウレタンアクリレートオリゴマーに変えて、2官能ウレタンアクリレートオリゴマーを用いた以外は実施例塗料Aと同様に比較例塗料Hを調製した。
【0044】
(比較例塗料I)
実施例塗料Aのトリメチロールプロパントリアクリレートに変えて、単官能モルホリノアクリレートを用いた以外は実施例塗料Aと同様に比較例塗料Iを調製した。
【0045】
(比較例塗料J)
実施例塗料Aのポリエチレン系ワックス及びシリコン樹脂系ビーズに変えて、シリカを用いた以外は実施例塗料Aと同様に比較例塗料Jを調製した。
【0046】
これらの塗料を、下処理した合板に10g/m2となる様に塗布し、材温20℃、40℃、60℃においてそれぞれ160mJ/cm2の紫外線照射量で硬化させた。得られた硬化塗膜それぞれに対し、下記に記載の方法に従って試験を行った。
【0047】
(1)光沢測定
VG2000(日本電色製)で光沢の測定を行い、その結果を0〜100グロスで示した。光沢の測定条件は入射角60°反射角60°とした。
【0048】
(2)耐汚染性試験
黒インキ(パイロット社製)を塗膜に塗布し、2時間または4時間放置後、水と溶剤で拭き取った後、汚染跡を評価し、結果を(良い)◎−○−△−×(悪い)で表した。結果を表1,2に示す。
【0049】
【表1】
【0050】
【表2】
【0051】
【発明の効果】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物により、低光沢で耐汚染性に優れた硬化皮膜を、環境適性に優れる活性エネルギー線硬化型高不揮発分タイプの塗料で提供することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は低光沢で且つ耐汚染性に優れた建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物及び硬化皮膜形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から紙、プラスチック、ガラス、金属、木材、セラミック等の基材の表面には高硬度、耐汚染性等の様々な機能や意匠性を付加し、表面を保護するためにコーティングが行われている。近年環境問題への対応から、活性エネルギー線硬化型高不揮発分タイプの塗料の需要が拡大している。その中でフローリングのような床に敷く製品の塗膜には低光沢のものが好まれ、また汚染にさらされる機会も多いため耐汚染性に優れたコーティングが求められている。
【0003】
低光沢の塗膜を得る方法として、シリカなどの硬質多孔質粒子等を塗料中に添加する方法が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。高不揮発分タイプの塗料では溶剤揮発による体積収縮が少ないことから特に低光沢の塗膜を得ることが難しく、硬質多孔質粒子の添加量が増えるため、多孔質粒子と汚染物質との付着により耐汚染性が低下するという問題があり、低光沢と耐汚染性に優れる性能の両立は難しいとされていた。そこで、近年窒素雰囲気下にて塗膜を得ることによりその性能を得ることに成功したが、装置が高価であることからコストが非常に上がるという問題が発生した。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−231885号公報
【特許文献2】
特開平9−118838号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、任意の酸素濃度下で低光沢で耐汚染性に優れた硬化皮膜を形成することの出来る建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物、その硬化皮膜形成方法、及び該方法で得られる硬化皮膜塗工物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、つや消し剤として、非多孔質であるワックス及び又は樹脂ビーズ成分を有する活性エネルギー線硬化型塗料組成物を基材表面に塗工し、基材温度30〜80℃にて紫外線を照射する工程を行うことにより、低光沢で耐汚染性に優れた塗膜を得ることを見いだし、本発明に至った。
【0007】
すなわち本発明は、第一に、2官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートモノマー、3官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートオリゴマー、重合開始剤、ワックス及び又は樹脂ビーズ成分を有し、且つ、多孔質粒子を実質的に含有せず、不揮発分90〜100質量%であることを特徴とする建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物を提供する。
【0008】
本発明は、第二に、基材上に前記の塗料組成物を塗工する工程、基材温度30〜80℃で活性エネルギー線を照射する工程を有することを特徴とする硬化皮膜形成方法を提供する。
【0009】
本発明は、第三に、基材上に前記の塗料組成物を、前記した硬化皮膜形成方法で形成した硬化皮膜を有し、表面の光沢が0〜50グロスであることを特徴とする硬化皮膜塗工物を提供する。
【0010】
本発明は、以上の手段により、溶剤の揮発が少なく、耐汚染性に優れ且つ、低光沢性を、多孔質粒子を使用せずに実現することが出来る。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物は、2官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートモノマー、3官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートオリゴマー、重合開始剤、ワックス及び又は樹脂ビーズ成分を有し、且つ、多孔質粒子を実質的に含有せず、不揮発分90〜100質量%であることを特徴とする建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物である。以下に各構成要件について詳述する。
【0012】
本発明の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物に使用する活性エネルギー線重合性モノマーの内、2官能モノマーとしては、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレ−ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、EO変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレンオキサイド(以下POと略記)変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、ECH変性ビスフェノールAジアクリレート、EO変性ビスフェノールSジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジアクリレート、ジシクロペンテニルジアクリレート、EO変性ジシクロペンテニルジアクリレート、ジアクリロイルイソシアヌレート等が挙げられる。
【0013】
3官能以上の多官能モノマーとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ECH変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ECH変性グリセロールトリアクリレート、トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。
【0014】
これらのモノマーは、1種または2種以上の混合系で用いることが出来る。特に、3官能以上のモノマーが好ましく用いられる。
【0015】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物に使用する3官能以上の活性エネルギー線重合性オリゴマーとしては、従来公知のものが使用できるが、その中でも特に代表的なものとしては、ビスフェノールA型、ノボラック型、多価アルコール型、多塩基酸型、ポリブタジエン型のエポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル型、ポリエーテル型のウレタン(メタ)アクリレートなどであり、何れも1種または2種以上の混合系で用いることが出来る。中でも、低光沢の目的として、ポリエステル型ウレタンアクリレートオリゴマーが好ましい。
【0016】
その他、本発明に併用出来る活性エネルギー線重合性化合物としては、例えばN−ビニルピロリドン、N−ビニルカルバゾール、スチレン、4−メチルスチレン、α−メチルスチレン、1,4−ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、特開平11−124403号公報、特開平11−124404号公報記載のマレイミド化合物等が挙げられ、必要に応じて使用することが出来る。
【0017】
また、本発明で重合開始剤として用いる水素引き抜き型重合開始剤としては、従来公知のベンゾフェノン、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、ベンジル、ベンゾイル安息香酸、ミヒラーズケトン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等が挙げられる。
【0018】
その他本発明で用いる事が出来る重合開始剤として、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチルフェニルケトン等の光開裂型が挙げられる。これらの水素引き抜き型、光開裂型重合開始剤のうち1種または2種以上のものを組み合わせて使用することが出来る。
【0019】
ワックス及び又は樹脂ビーズ成分を除く、活性エネルギー線重合性モノマー及び又はオリゴマー成分と重合開始剤とからなる樹脂組成物中の重合開始剤の配合割合は、樹脂組成物100質量%中1〜15質量%であることが好ましい。
【0020】
また、これらの重合開始剤に、公知慣用の光増感剤をも併用することができる。併用する場合は、樹脂組成物100質量%中1〜15質量%であることが好ましい。
【0021】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物に使用するワックスとしては、従来公知のものが使用できるが、その中でも特に代表的なものとしては、酸系、エステル系、鹸化エステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、酸化ポリエチレン系、酸化ポリプロピレン系、フッ素化ポリエチレン系、フッ素化ポリプロピレン系、アミド系などであり、中でもポリエチレン系、ポリプロピレン系が高い艶消し効果を得られることから好ましい。
【0022】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物に使用する樹脂ビーズとしては、従来公知の多孔質でないものが使用できるが、その中でも特に代表的なものとしては、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系、ポリスチレン樹脂系、シリコン樹脂系などがある。中でもシリコン樹脂系が高い耐汚染性を得られることから好ましい。樹脂ビーズの平均粒径は、5μm〜15μmが好ましい。
【0023】
これらのワックス及び又は艶消しビーズは何れも、1種または2種以上の混合系で用いることが出来る。また、ワックス及び又は樹脂ビーズの配合割合は、塗料組成物100質量%中0.1〜30質量%が好ましく、より好ましくは1〜25質量%である。
【0024】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物には、さらに必要に応じて本発明の目的を逸脱しない範囲内で、各種の機能を付与するため着色剤、体質顔料、滑剤、可塑剤、消泡剤、酸化防止剤、カップリング剤、有機溶剤及びキレート剤などの添加剤を添加することができる。
【0025】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物の製造は、従来公知の方法で実施出来る。一例として、活性エネルギー線重合性モノマー、オリゴマー、重合開始剤、ワックス及び又は樹脂ビーズ、必要に応じて塗料添加剤をこの順に仕込み混合、撹拌等の方法で製造可能である。
【0026】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物の粘度範囲としては、塗工方式により異なるが、液温25℃において40〜1000mPa・sが好ましい。
【0027】
本発明における塗料組成物の揮発分とは、塗料組成物中で開始剤、活性エネルギー線による重合に関与する成分を除き、硬化前の塗料から常温もしくは加熱にて揮発する成分であり、これ以外の成分を不揮発分と呼ぶ。
【0028】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物の不揮発分は90〜100質量%である。仮に揮発成分の多い塗料を用いた場合、揮発による体積収縮のため低光沢の実現には有利であるが、VOC放散などの環境問題に対応できない。本発明は、環境問題への対応できる高不揮発タイプの塗料組成物を用いた、低光沢で汚染性に優れた硬化被膜形成方法である。
【0029】
本発明の照射工程に使用する活性エネルギー線とは紫外線、電子線、γ線の如き、電離性放射線や電磁波などであるが、一般の照射工程における活性エネルギー線としては紫外線が好ましい。照射時の基材温度は30〜80℃である。30℃未満では、艶が下がらず表面状態も悪く、80℃を越すと塗料が劣化し易くなる。
【0030】
紫外線を照射する場合、高圧水銀灯、エキシマランプ、メタルハライドランプ等を備えた公知の紫外線照射装置を使用することができる。
【0031】
本発明の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物を塗工する基材とは、建材用途に一般に硬化皮膜が被覆される基材であれば特に制限はなく、具体的にはプラスチック、金属、紙、木材、無機質板、あるいは、これらに印刷が施されたもの、グラビアインキ等の印刷層を接着剤等で張り付けたもの等が挙げられる。
【0032】
本発明の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物の塗工方式としては、従来公知の方式が適用できるが、その中でも特に代表的なものとしては、ロールコート、グラビアコート、バーコート、フローコート、ディップコートなどがある。
【0033】
本発明の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物を前述の塗工方式で塗工する際の塗布量は、硬化塗膜として1〜100μmが好ましく、1〜20μmがより好ましい。
【0034】
【実施例】
次に、本発明を、実施例を挙げて更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下において特に断りのない限り、表中の数字は質量部を表すものとする。
【0035】
下記の組成の活性エネルギー線硬化性組成物を用いて実施例塗料A〜F、比較例塗料G〜Jを配合し、分散攪拌機にて各々調製した。
【0036】
(実施例塗料A)
3官能ウレタンアクリレートオリゴマー35部、トリメチロールプロパントリアクリレート40部、ベンゾフェノン5部、ポリエチレン系ワックス5部、シリコン樹脂系ビーズ15部を配合し分散撹拌機にて実施例塗料Aを調製した。
【0037】
(実施例塗料B)
実施例塗料Aのシリコン樹脂ビーズに変えて、アクリル樹脂系ビーズを用いた以外は実施例塗料Aと同様に実施例塗料Bを調製した。
【0038】
(実施例塗料C)
実施例塗料Aのシリコン樹脂ビーズに変えて、ウレタン樹脂系ビーズを用いた以外は実施例塗料Aと同様に実施例塗料Cを調製した。
【0039】
(実施例塗料D)
実施例塗料Aのポリエチレン系ワックスに変えて、ポリプロピレン系ワックスを用いた以外は実施例塗料Aと同様に実施例塗料Dを調製した。
【0040】
(実施例塗料E)
実施例塗料Aのポリエチレン系ワックスに変えて、パラフィン系ワックスを用いた以外は実施例塗料Aと同様に実施例塗料Eを調製した。
【0041】
(実施例塗料F)
実施例塗料Aのトリメチロールプロパントリアクリレートに変えて、EO変性1,6−ヘキサンジオールジアクリレートを用いた以外は実施例塗料Aと同様に実施例塗料Fを調製した。
【0042】
(比較例塗料G)
実施例塗料Aの3官能ウレタンアクリレートオリゴマーに変えて、単官能ウレタンアクリレートオリゴマーを用いた以外は実施例塗料Aと同様に比較例塗料Gを調製した。
【0043】
(比較例塗料H)
実施例塗料Aの3官能ウレタンアクリレートオリゴマーに変えて、2官能ウレタンアクリレートオリゴマーを用いた以外は実施例塗料Aと同様に比較例塗料Hを調製した。
【0044】
(比較例塗料I)
実施例塗料Aのトリメチロールプロパントリアクリレートに変えて、単官能モルホリノアクリレートを用いた以外は実施例塗料Aと同様に比較例塗料Iを調製した。
【0045】
(比較例塗料J)
実施例塗料Aのポリエチレン系ワックス及びシリコン樹脂系ビーズに変えて、シリカを用いた以外は実施例塗料Aと同様に比較例塗料Jを調製した。
【0046】
これらの塗料を、下処理した合板に10g/m2となる様に塗布し、材温20℃、40℃、60℃においてそれぞれ160mJ/cm2の紫外線照射量で硬化させた。得られた硬化塗膜それぞれに対し、下記に記載の方法に従って試験を行った。
【0047】
(1)光沢測定
VG2000(日本電色製)で光沢の測定を行い、その結果を0〜100グロスで示した。光沢の測定条件は入射角60°反射角60°とした。
【0048】
(2)耐汚染性試験
黒インキ(パイロット社製)を塗膜に塗布し、2時間または4時間放置後、水と溶剤で拭き取った後、汚染跡を評価し、結果を(良い)◎−○−△−×(悪い)で表した。結果を表1,2に示す。
【0049】
【表1】
【0050】
【表2】
【0051】
【発明の効果】
本発明の活性エネルギー線硬化型塗料組成物により、低光沢で耐汚染性に優れた硬化皮膜を、環境適性に優れる活性エネルギー線硬化型高不揮発分タイプの塗料で提供することができる。
Claims (6)
- 2官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートモノマー、3官能以上の活性エネルギー線重合性アクリレートオリゴマー、重合開始剤、ワックス及び又は樹脂ビーズ成分を有し、且つ、多孔質粒子を実質的に含有せず、不揮発分90〜100質量%であることを特徴とする建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物。
- 前記した活性エネルギー線重合性モノマーが3官能以上のアクリレートモノマーであり、オリゴマーがウレタンアクリレート又はエポキシアクリレートである請求項1に記載の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物。
- 前記した樹脂ビーズ成分が、シリコン樹脂ビーズである請求項1に記載の建材トップコート用活性エネルギー線硬化型塗料組成物。
- 基材上に請求項1に記載の塗料組成物を塗工する工程、基材温度30〜80℃で活性エネルギー線を照射する工程を有することを特徴とする硬化皮膜形成方法。
- 活性エネルギー線が、紫外線である請求項4に記載の硬化皮膜形成方法。
- 基材上に請求項1に記載の塗料組成物を、請求項4又は5に記載の硬化皮膜形成方法で形成した硬化皮膜を有し、表面の光沢が0〜50グロスであることを特徴とする硬化皮膜塗工物。
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