DE102013002896B4 - Multi-layer coating film and method for its production - Google Patents

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DE102013002896B4 DE102013002896.5A DE102013002896A DE102013002896B4 DE 102013002896 B4 DE102013002896 B4 DE 102013002896B4 DE 102013002896 A DE102013002896 A DE 102013002896A DE 102013002896 B4 DE102013002896 B4 DE 102013002896B4
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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms, umfassend:Bestrahlen einer Haftvermittlerschicht, die aus einem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, und einer Deckschicht, die aus einem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, mit Ultraviolettlicht, derart, dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind, so dass das Aushärten der Haftvermittlerschicht nach dem Abschluss des Aushärtens der Deckschicht abgeschlossen wird, wobei die Bedingungen durch die folgenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind:ΔT+TT'<TP''0≤ΔTwobei ΔT die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird, bis mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, TT' die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, bis ein Speichermodul GT' der Deckschicht einen 95 %-Wert GT'95eines Maximalwerts GT'maxdavon erreicht, und TP'' die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird, bis der Verlustmodul GP'' der Haftvermittlerschicht einen lokalen Maximalwert GP''maxdavon erreicht.A method for producing a multilayer coating film comprising: irradiating an adhesion promoter layer made of a first UV-curable coating material and a top layer made of a second UV-curable coating material with ultraviolet light such that the following conditions are satisfied so that the curing of the adhesive layer is completed after the curing of the top layer is completed, the conditions being represented by the following formulas (1) and (2): ΔT + TT '<TP' '0 ΔT where ΔT represents time , from which the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer begins until the ultraviolet irradiation of the top layer begins, TT 'represents the time from which the ultraviolet irradiation of the top layer is started until a storage module GT' of the top layer has a 95% value GT ' 95a maximum value GT'max thereof is reached, and TP '' represents the time from which the Ultr Aviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started until the loss modulus GP ″ of the adhesion promoter layer reaches a local maximum value GP ″ max thereof.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms, der eine Haftvermittlerschicht (Primerschicht) und eine Deckschicht umfasst, unter Verwendung von UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien.The present invention relates to a method for producing a multilayer coating film, which comprises an adhesion promoter layer (primer layer) and a top layer, using UV-curable coating materials.

Stand der TechnikState of the art

Wenn eine Hartbeschichtungsschicht auf der Oberfläche eines Substrats oder dergleichen gebildet wird, wird die oberste Oberfläche häufig mit einem radikalischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial zur Bildung einer Deckschicht beschichtet, so dass eine Kratzfestigkeit verliehen wird. Beispielsweise offenbart die JP 00 2010 066 484 A einen Polarisator, der Schutzschichten mit verbesserter Härte umfasst. In dem Polarisator sind eine erste Beschichtungsschicht, die ein ausgehärtetes Material aus einer kationischen lichtaushärtbaren Harzzusammensetzung enthält, und eine zweite Beschichtungsschicht, die ein ausgehärtetes Material aus einer radikalischen lichtaushärtbaren Harzzusammensetzung enthält, in dieser Reihenfolge auf mindestens einer Oberfläche eines Polarisationsfilms angeordnet. Es ist auch offenbart, dass dieser Polarisator durch zuerst Aufbringen einer kationischen lichtaushärtbaren Harzzusammensetzung auf mindestens eine Oberfläche eines Polarisationsfilms, Aushärten der resultierenden aufgebrachten Schicht mittels kationischer Polymerisation durch eine Ultraviolettbestrahlung zur Bildung einer ersten Beschichtungsschicht, dann Aufbringen einer radikalischen lichtaushärtbaren Harzzusammensetzung auf die erste Beschichtungsschicht und Aushärten der resultierenden aufgebrachten Schicht mittels radikalischer Polymerisation durch eine Ultraviolettbestrahlung zur Bildung einer zweiten Beschichtungsschicht erzeugt wird.When a hard coat layer is formed on the surface of a substrate or the like, the uppermost surface is often coated with a radical UV curable coating material to form a top layer so as to impart scratch resistance. For example, the JP 00 2010 066 484 A a polarizer comprising protective layers with improved hardness. In the polarizer, a first coating layer containing a cured material made of a cationic photo-curable resin composition and a second coating layer containing a cured material made of a radical photo-curable resin composition are arranged in this order on at least one surface of a polarizing film. It is also disclosed that this polarizer by first applying a cationic photo-curable resin composition to at least one surface of a polarizing film, curing the resulting applied layer by means of cationic polymerization by an ultraviolet irradiation to form a first coating layer, then applying a radical photo-curable resin composition to the first coating layer and Curing the resulting applied layer by radical polymerization by ultraviolet irradiation to form a second coating layer.

Wenn die untere erste Beschichtungsschicht gehärtet wird und dann die obere zweite Beschichtungsschicht gehärtet wird, wird jedoch rasch eine innere Spannung in der zweiten Schicht erzeugt, da das ausgehärtete Material aus der radikalischen lichtaushärtbaren Harzzusammensetzung ein hohes Volumenschrumpfungsverhältnis aufweist. Folglich tritt während der Beschichtungsfilmherstellung in manchen Fällen ein Riss oder ein Bruch auf. Selbst wenn das Auftreten eines Risses oder Bruchs während der Herstellung des Beschichtungsfilms verhindert wird, gibt es einen Fall, bei dem die Festigkeit des Beschichtungsfilms aufgrund einer Verminderung der Witterungsbeständigkeit oder dergleichen vermindert wird und kleiner als eine innere Spannung wird. In diesem Fall bildet der Beschichtungsfilm häufig Risse, bricht oder wird von dem Substrat abgelöst, usw.However, when the lower first coating layer is cured and then the upper second coating layer is cured, internal stress is quickly generated in the second layer because the cured material of the radical photo-curable resin composition has a high volume shrinkage ratio. As a result, a crack or breakage occurs in some cases during coating film formation. Even if the occurrence of a crack or breakage is prevented during the production of the coating film, there is a case where the strength of the coating film is lowered due to a deterioration in weather resistance or the like and becomes smaller than an internal stress. In this case, the coating film tends to crack, break or peel off from the substrate, etc.

JP 00 2001 104 868 A betrifft einen Hartbeschichtungsfilm, der mit einer Schicht, die im Wesentlichen aus einer auf einer kationischen Polymerisation basierenden alicyclischen Epoxyverbindung besteht, auf einem Film, und einer Hartbeschichtungsschicht versehen ist, die im Wesentlichen aus einem durch ionisierende Strahlung auf der Basis einer radikalischen Polymerisation aushärtenden Harz besteht. JP 00 2001 104 868 A relates to a hard coat film provided with a layer consisting essentially of a cationic polymerization based alicyclic epoxy compound on a film, and a hard coat layer consisting essentially of a radical polymerization curing resin based on ionizing radiation .

DE 197 51 481 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Lackierung, bei dem auf ein gegebenenfalls mit einem Grundierungs- und/oder weiteren Beschichtungsmittel vorbeschichtetes Substrat ein Füllerbeschichtungsmittel aufgebracht und anschließend eine Deckbeschichtung aus einer farb- und/oder effektgebenden Basislackschicht und einer transparenten Klarlackschicht oder eine Deckbeschichtung aus einem pigmentierten Einschichtdecklack appliziert werden, wobei als Füller, als Basislack und als Klarlack sowie als Einschichtdecklack Beschichtungsmittel verwendet werden, welche durch radikalische und/oder kationische Polymerisation härtbare Bindemittel enthalten und wobei diese Bindemittel mittels energiereicher Strahlung gehärtet werden. DE 197 51 481 A1 relates to a method for producing a multi-layer coating, in which a primer coating agent is applied to a substrate that may have been precoated with a primer and / or further coating agent and then a top coat consisting of a color and / or effect basecoat layer and a transparent clearcoat layer or a top coat of a pigmented single-layer topcoat are applied, wherein as filler, as basecoat and clearcoat as well as single-layer topcoat coating agents are used which contain binders curable by radical and / or cationic polymerization and these binders are cured by means of high-energy radiation.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Probleme der herkömmlichen Technik gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Beschichtungsfilms durch Beschichten mit UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien, wobei das Verfahren eine Verminderung einer inneren Spannung ermöglicht, die durch die Volumenschrumpfung des Beschichtungsfilms erzeugt wird.The present invention has been made in view of the above-described problems in the conventional art. An object of the present invention is to provide a method for producing a coating film by coating with UV curable coating materials, which method enables an internal stress generated by the volume shrinkage of the coating film to be reduced.

Die vorliegenden Erfinder haben intensive Untersuchungen durchgeführt, um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen. Als Ergebnis haben die Erfinder die folgende Tatsache gefunden. Insbesondere ist es in einem Fall, bei dem eine Deckschicht und eine Haftvermittlerschicht, die beide aus einem UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt sind, mit Ultraviolettlicht bestrahlt werden, wenn die Ultraviolettbestrahlung auf die Deckschicht und die Haftvermittlerschicht in einer Weise begonnen wird, dass vorgegebene Bedingungen erfüllt sind, möglich, die Deckschicht auszuhärten und dann die Haftvermittlerschicht auszuhärten und folglich die innere Spannung in dem Beschichtungsfilm zu vermindern. Diese Erkenntnis hat zu der Vervollständigung der vorliegenden Erfindung geführt.The present inventors made intensive studies in order to achieve the above object. As a result, the inventors found the following fact. Particularly, in a case where a top layer and a bonding layer both made of a UV curable coating material are irradiated with ultraviolet light, when the ultraviolet irradiation is started on the top layer and the bonding layer in a manner that satisfies predetermined conditions are possible to cure the top layer and then to cure the adhesion promoter layer and consequently reduce the internal stress in the coating film. This finding has led to the completion of the present invention.

Insbesondere umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung:

  • Bestrahlen einer Haftvermittlerschicht, die aus einem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, und einer Deckschicht, die aus einem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, mit Ultraviolettlicht, derart, dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind, so dass das Aushärten der Haftvermittlerschicht nach dem Abschluss des Aushärtens der Deckschicht abgeschlossen wird, wobei die Bedingungen durch die folgenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind:
Δ T+T T ' < T P ''
Figure DE102013002896B4_0003
0 Δ T
Figure DE102013002896B4_0004
wobei ΔT die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird, bis mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, TT' die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, bis ein Speichermodul GT' der Deckschicht einen 95 %-Wert GT'95 eines Maximalwerts GT'max davon erreicht, und TP'' die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird, bis der Verlustmodul Gp'' der Haftvermittlerschicht einen lokalen Maximalwert GP''max davon erreicht.In particular, a method for producing a multilayer coating film of the present invention comprises:
  • Irradiating an adhesion promoter layer, which is made from a first UV-curable coating material, and a cover layer, which is made from a second UV-curable coating material, with ultraviolet light, in such a way that the following conditions are met, so that the curing of the adhesion promoter layer after Completion of curing of the top layer is completed, the conditions being represented by the following formulas (1) and (2):
Δ T + T T ' < T P ''
Figure DE102013002896B4_0003
0 Δ T
Figure DE102013002896B4_0004
where ΔT represents the time from which the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started until the ultraviolet irradiation of the top layer is started, T T 'represents the time from which the ultraviolet irradiation of the top layer is started until a storage module G T ' of the top layer reaches a 95% value G T '95 of a maximum value G T ' max thereof, and T P ″ represents the time from which the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started until the loss modulus Gp ″ of the adhesion promoter layer reaches a local maximum value G P '' max reached of it.

Das erste UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial ist vorzugsweise ein kationisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial und das zweite UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial ist vorzugsweise ein radikalisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial.The first UV-curable coating material is preferably a cationic UV-curable coating material and the second UV-curable coating material is preferably a radical UV-curable coating material.

Das Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise:

  • Bilden der Haftvermittlerschicht, die aus dem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, auf einem Substrat,
  • dann Beginnen mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht,
  • anschließend Bilden der Deckschicht, die aus dem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, auf der Haftvermittlerschicht vor dem Abschluss ihres Aushärtens und
  • Beginnen mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht, derart, dass die Bedingungen, die durch die vorstehenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind, erfüllt sind.
The method for producing a multilayer coating film of the present invention preferably comprises:
  • Forming the adhesion promoter layer, which is made from the first UV-curable coating material, on a substrate,
  • then start with the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer,
  • then forming the top layer, which is made of the second UV-curable coating material, on the adhesion promoter layer before the completion of its curing and
  • Start to irradiate the top layer with ultraviolet rays so that the conditions represented by the above formulas (1) and (2) are satisfied.

Ferner umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung vorzugsweise:

  • Bilden der Haftvermittlerschicht, die aus dem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, auf einem Substrat,
  • anschließend Bilden der Deckschicht, die aus dem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, auf der Haftvermittlerschicht, und
  • dann gleichzeitig Beginnen mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht und der Haftvermittlerschicht, derart, dass die Bedingungen, die durch die vorstehenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind, erfüllt sind.
Further, the method for producing a multilayer coating film of the present invention preferably comprises:
  • Forming the adhesion promoter layer, which is made from the first UV-curable coating material, on a substrate,
  • then forming the top layer, which is made from the second UV-curable coating material, on the adhesion promoter layer, and
  • then simultaneously starting the ultraviolet irradiation of the top layer and the adhesion promoter layer in such a way that the conditions represented by the above formulas (1) and (2) are satisfied.

Obwohl nicht genau bekannt ist, warum eine innere Spannung in dem Beschichtungsfilm durch das Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung vermindert wird, nehmen die vorliegenden Erfinder Folgendes an. Insbesondere, wie es in der 1 gezeigt ist, wird in dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung, wenn die Deckschicht und die Haftvermittlerschicht mit Ultraviolettlicht bestrahlt werden, die Haftvermittlerschicht nicht vollständig ausgehärtet und befindet sich selbst zu einem Zeitpunkt in einem teilausgehärteten Zustand, wenn die Deckschicht vollständig ausgehärtet ist, da die Aushärtungsgeschwindigkeit des ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials, das die Haftvermittlerschicht bildet, geringer ist als diejenige des zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials, das die Deckschicht bildet. Aus diesem Grund bewegt sich selbst dann, wenn in der Deckschicht eine Schrumpfung stattfindet, die Haftvermittlerschicht wie ein Fluid und verformt sich. Diese Verformung vermindert eine innere Spannung (Restspannung), die durch die Aushärtungsschrumpfung der Deckschicht erzeugt wird, und macht diese kleiner. Es wird davon ausgegangen, dass als Ergebnis eine Krümmung des Substrats, ein Riss oder Bruch in dem Beschichtungsfilm und ein Ablösen des Beschichtungsfilms verhindert werden. Es sollte beachtet werden, dass in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in der 1 gezeigt ist, mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht und der Haftvermittlerschicht gleichzeitig begonnen wird. Dennoch wird selbst in einem Fall, bei dem mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht und der Haftvermittlerschicht zu unterschiedlichen Zeitpunkten begonnen wird, eine innere Spannung in dem Beschichtungsfilm gleichermaßen vermindert, wie es vorstehend beschrieben worden ist, wenn mit der Ultraviolettbestrahlung begonnen wird, während sich die Haftvermittlerschicht zu einem Zeitpunkt in einem teilausgehärteten Zustand befindet, bei dem die Deckschicht vollständig ausgehärtet ist.Although it is not known exactly why an internal stress in the coating film is reduced by the method for producing a multilayer coating film of the present invention, the present inventors believe the following. In particular, as it is in the 1 is shown in the method for producing a multilayer coating film of the present invention when the The top layer and the adhesion promoter layer are irradiated with ultraviolet light, the adhesion promoter layer is not fully cured and is itself in a partially cured state at a point in time when the top coat is fully cured, since the curing speed of the first UV-curable coating material that forms the adhesion promoter layer is lower than that of the second UV-curable coating material which forms the top layer. For this reason, even if shrinkage occurs in the cover layer, the adhesion promoter layer moves like a fluid and deforms. This deformation reduces internal stress (residual stress) generated by the curing shrinkage of the top layer and makes it smaller. As a result, it is believed that curvature of the substrate, crack or breakage in the coating film, and peeling of the coating film are prevented. It should be noted that in the embodiment of the present invention disclosed in FIG 1 is shown, is started with the ultraviolet irradiation of the top layer and the adhesion promoter layer at the same time. However, even in a case where the ultraviolet irradiation of the cover layer and the adhesive layer is started at different times, an internal stress in the coating film is similarly reduced, as described above, if the ultraviolet irradiation is started while the adhesive layer is being started is at a point in time in a partially cured state at which the top layer is completely cured.

Im Gegensatz dazu wird, wie es in der 2 gezeigt ist, in einem Fall, bei dem eine Deckschicht allein auf einem Substrat ausgebildet wird, wenn in der Deckschicht durch eine Ultraviolettbestrahlung eine Aushärtungsschrumpfung stattfindet, eine Schrumpfungsspannung in einer Richtung einer Oberfläche der Deckschicht (einer Grenzfläche zwischen der Deckschicht und dem Substrat) erzeugt, die durch das Substrat gehemmt wird. Eine solche innere Spannung (Schrumpfungsspannung) verursacht eine Krümmung des Substrats. Darüber hinaus tritt dann, wenn die innere Spannung größer ist als die Festigkeit des Beschichtungsfilms, ein Riss oder Bruch in dem Beschichtungsfilm auf; darüber hinaus löst sich der Beschichtungsfilm ab, wenn die innere Spannung größer ist als die Grenzflächenfestigkeit zwischen der Deckschicht und dem Substrat.In contrast, as it is in the 2 is shown, in a case where a cover layer is formed on a substrate alone, when curing shrinkage occurs in the cover layer by ultraviolet irradiation, a shrinkage stress is generated in a direction of a surface of the cover layer (an interface between the cover layer and the substrate), which is inhibited by the substrate. Such internal stress (shrinkage stress) causes curvature of the substrate. In addition, if the internal stress is larger than the strength of the coating film, a crack or breakage occurs in the coating film; moreover, the coating film peeled off when the internal stress is greater than the interfacial strength between the cover layer and the substrate.

Ferner wird, wie es in der 3 gezeigt ist, in einem Fall, bei dem mit der Aushärtung einer Deckschicht und einer Haftvermittlerschicht gleichzeitig durch eine Ultraviolettbestrahlung begonnen wird und diese gleichzeitig abgeschlossen werden, eine innere Spannung (Restspannung) in der Haftvermittlerschicht aufgrund der Differenz des Wärmeausdehnungskoeffizienten eines Substrats erzeugt und eine innere Spannung (Restspannung) wird in der Deckschicht aufgrund der Differenz eines Aushärtungsschrumpfungsverhältnisses bezüglich der Haftvermittlerschicht erzeugt. Solche inneren Spannungen (Restspannungen) verursachen eine Krümmung des Substrats, einen Riss oder Bruch in dem Beschichtungsfilm und ein Ablösen des Beschichtungsfilms.Furthermore, as stated in the 3 is shown, in a case where curing of a top layer and an adhesive layer is started simultaneously by ultraviolet irradiation and they are terminated at the same time, an internal stress (residual stress) is generated in the adhesive layer due to the difference in the coefficient of thermal expansion of a substrate and an internal stress (Residual stress) is generated in the cover layer due to the difference in a curing shrinkage ratio with respect to the adhesion promoter layer. Such internal stress (residual stress) causes curvature of the substrate, crack or breakage in the coating film, and peeling of the coating film.

Ferner verformt sich, wie es in der 4 gezeigt ist, in einem Fall, bei dem das Aushärten einer Haftvermittlerschicht abgeschlossen ist und danach eine Deckschicht durch eine Ultraviolettbestrahlung ausgehärtet wird, selbst wenn eine Aushärtungsschrumpfung in der Deckschicht stattfindet, die Haftvermittlerschicht nicht. Somit wird eine innere Spannung (Restspannung), die durch die Aushärtungsschrumpfung der Deckschicht verursacht wird, nicht vermindert. Dies führt zu einer Krümmung eines Substrats, einem Riss oder Bruch in dem Beschichtungsfilm und einem Ablösen des Beschichtungsfilms.It also deforms, as in the 4th is shown, in a case where curing of an adhesion promoter layer is completed and thereafter a cover layer is cured by ultraviolet irradiation, even if curing shrinkage occurs in the cover layer, the adhesion promoter layer does not. Thus, internal stress (residual stress) caused by the curing shrinkage of the top layer is not reduced. This leads to curvature of a substrate, a crack or break in the coating film, and peeling of the coating film.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, einen Mehrschicht-Beschichtungsfilm zu erhalten, der eine verminderte innere Spannung aufweist, selbst wenn der Beschichtungsfilm mit UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien aufgebracht wird.The present invention makes it possible to obtain a multilayer coating film which has reduced internal stress even when the coating film is applied with UV curable coating materials.

FigurenlisteFigure list

  • 1 ist eine schematische Zeichnung, die einen Aushärtungsvorgang für einen Mehrschicht-Beschichtungsfilm in einem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 Fig. 13 is a schematic drawing showing a curing process for a multi-layer coating film in a method for producing a multi-layer coating film of the present invention.
  • 2 ist eine schematische Zeichnung, die einen Aushärtungsvorgang für einen Einschicht-Beschichtungsfilm zeigt. 2 Fig. 13 is a schematic drawing showing a curing process for a single layer coating film.
  • 3 ist eine schematische Zeichnung, die einen Aushärtungsvorgang zeigt, bei dem alle Schichten eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms gleichzeitig ausgehärtet werden. 3 Fig. 13 is a schematic drawing showing a curing process in which all layers of a multi-layer coating film are cured at the same time.
  • 4 ist eine schematische Zeichnung, die einen Aushärtungsvorgang zeigt, bei dem eine Haftvermittlerschicht eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms ausgehärtet wird und danach eine Deckschicht davon ausgehärtet wird. 4th Fig. 13 is a schematic drawing showing a curing process in which an adhesion promoter layer of a multilayer coating film is cured and thereafter a top layer thereof is cured.
  • 5 ist ein Graph, der das Aushärtungsverhalten eines UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials durch eine Ultraviolettbestrahlung zeigt. 5 Fig. 13 is a graph showing the curing behavior of a UV curable coating material by ultraviolet radiation.
  • 6 ist ein Graph, der das Aushärtungsverhalten einer Haftvermittlerschicht und einer Deckschicht zeigt, die mit Ultraviolettlicht bestrahlt worden sind. 6th FIG. 13 is a graph showing the curing behavior of an adhesion promoter layer and a top layer which have been irradiated with ultraviolet light.
  • 7 ist ein Graph, der das Aushärtungsverhalten eines Beschichtungsmaterials auf Oxetanbasis (OXT-121) zeigt, das in Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet worden ist. 7th Fig. 13 is a graph showing the curing behavior of an oxetane-based coating material (OXT-121) used in Examples and Comparative Examples.
  • 8 ist ein Graph, der das Aushärtungsverhalten eines Beschichtungsmaterials auf Acrylatbasis (PETIA) zeigt, das in Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet worden ist. 8th Fig. 13 is a graph showing the curing behavior of an acrylate-based coating material (PETIA) used in Examples and Comparative Examples.
  • 9 ist eine Photographie, die einen Dünnfilm (einen PET-Film, auf dem ein Mehrschicht-Beschichtungsfilm angeordnet worden ist), der im Beispiel 1 erhalten worden ist, und einen Dünnfilm (einen PET-Film, auf dem ein Einschicht-Beschichtungsfilm angeordnet worden ist), der im Vergleichsbeispiel 1 erhalten worden ist, zeigt. 9 is a photograph showing a thin film (a PET film on which a multilayer coating film has been placed) obtained in Example 1 and a thin film (a PET film on which a single-layer coating film has been placed on it ) obtained in Comparative Example 1 shows.
  • 10 ist eine schematische Zeichnung, die einen gekrümmten Zustand eines Substrats zeigt, bei dem ein Beschichtungsfilm auf einer Oberfläche angeordnet ist. 10 Fig. 13 is a schematic drawing showing a curved state of a substrate in which a coating film is placed on a surface.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung gemäß bevorzugter Ausführungsformen davon detailliert beschrieben.In the following, the present invention will be described in detail according to preferred embodiments thereof.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Erhalten eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung mit einer verminderten inneren Spannung, wobei das Verfahren umfasst:

  • Bestrahlen einer Haftvermittlerschicht, die aus einem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, und einer Deckschicht, die aus einem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, mit Ultraviolettlicht, derart, dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind, so dass die Haftvermittlerschicht nach dem Aushärten der Deckschicht ausgehärtet werden kann, wobei die Bedingungen durch die folgenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind:
Δ T+T T ' < T P ''
Figure DE102013002896B4_0005
0 Δ T
Figure DE102013002896B4_0006
wobei ΔT die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird, bis mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, TT' die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, bis ein Speichermodul GT' der Deckschicht einen 95 %-Wert GT'95 eines Maximalwerts GT'max davon erreicht, und TP'' die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird, bis der Verlustmodul GP'' der Haftvermittlerschicht einen lokalen Maximalwert GP''max davon erreicht.A method for producing a multilayer coating film of the present invention is a method for obtaining a multilayer coating film of the present invention having reduced internal stress, the method comprising:
  • Irradiating an adhesion promoter layer, which is made of a first UV-curable coating material, and a cover layer, which is made of a second UV-curable coating material, with ultraviolet light, in such a way that the following conditions are met, so that the adhesion promoter layer after curing Top layer can be cured, the conditions being represented by the following formulas (1) and (2):
Δ T + T T ' < T P ''
Figure DE102013002896B4_0005
0 Δ T
Figure DE102013002896B4_0006
where ΔT represents the time from which the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started until the ultraviolet irradiation of the top layer is started, T T 'represents the time from which the ultraviolet irradiation of the top layer is started until a storage module G T ' of the top layer reaches a 95% value G T'95 of a maximum value G T ' max thereof, and T P ″ represents the time from which the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started until the loss modulus G P ″ of the adhesion promoter layer reaches a local maximum value G P '' max reached.

Als erstes wird ein Aushärtungsverhalten eines UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials durch eine Ultraviolettbestrahlung beschrieben. Die 5 ist ein Graph, der Veränderungen des Speichermoduls G' und des Verlustmoduls G'' eines UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials, das mit Ultraviolettlicht bestrahlt wird, zeigt, d.h. ein Aushärtungsverhalten des UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials durch die Ultraviolettbestrahlung. Wie es in der 5 gezeigt ist, wenn die Aushärtung des UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials durch eine Ultraviolettbestrahlung beginnt, erhöht sich der Speichermodul G'. Schließlich wird der Speichermodul G' konstant und die Aushärtung ist abgeschlossen. Auf der Basis einer solchen Veränderung des Speichermoduls G' ist es möglich, einen Zustand (einen flüssigen Zustand, einen festen Zustand oder einen Mischzustand davon) des UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials festzustellen und einen Zeitpunkt zu bestimmen, wenn eine Aushärtung beginnt, oder einen Zeitpunkt, wenn eine Aushärtung abgeschlossen ist. Es sollte beachtet werden, dass normalerweise, wenn die Aushärtung abgeschlossen ist, eine Aushärtungsschrumpfung auftritt und durch die Ultraviolettbestrahlung oder das Aushärten Wärme erzeugt wird; als Ergebnis wird der Speichermodul G' gegebenenfalls nicht genau konstant. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Erfindung ein Zeitpunkt, wenn ein gemessener Speichermodul G' einen 95 %-Wert GT'95 des Maximalwerts GT'max davon erreicht, als ein Zeitpunkt betrachtet, bei dem die Aushärtung abgeschlossen ist; und eine Zeit, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung begonnen wird, bis der Speichermodul G' GT'95 erreicht, als Aushärtungsabschlusszeit T' festgelegt.First, a curing behavior of a UV-curable coating material by an ultraviolet radiation is described. The 5 Fig. 13 is a graph showing changes in the storage modulus G 'and the loss modulus G''of a UV curable coating material irradiated with ultraviolet light, that is, a curing behavior of the UV curable coating material by the ultraviolet radiation. Like it in the 5 is shown, when the curing of the UV-curable coating material begins by ultraviolet radiation, the storage modulus G 'increases. Finally, the storage modulus G 'becomes constant and curing is complete. On the basis of such a change in the storage modulus G ', it is possible to determine a state (a liquid state, a solid state or a mixed state thereof) of the UV-curable coating material and to determine a point in time when curing starts or a point in time when when curing is complete. It should be noted that usually when the curing is completed, curing shrinkage occurs and heat is generated by the ultraviolet irradiation or the curing; as a result, the storage modulus G 'may not become exactly constant. For this reason, in the present invention, a point in time when a measured storage modulus G 'reaches a 95% value G T'95 of the maximum value G T ' max thereof is regarded as a point in time at which curing is completed; and a time from the Ultraviolet irradiation is started until the storage modulus G 'G T ' reaches 95 , set as the curing completion time T '.

Ferner ist der Verlustmodul G'' das Produkt der Winkelgeschwindigkeit ω einer Sinussschwingung, die auf eine Probe ausgeübt wird, und des dynamischen Viskositätskoeffizienten η' der Probe und stellt den viskosen Zustand der Probe dar. Wie es in der 5 gezeigt ist, wenn mit der Aushärtungsreaktion des UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials durch die Ultraviolettbestrahlung begonnen wird, binden Monomere in dem Beschichtungsmaterial aneinander. Als Ergebnis wird das Molekulargewicht erhöht und die Viskosität des Beschichtungsmaterials wird ebenfalls erhöht. Somit wird der Verlustmodul G'' erhöht. Wenn eine bestimmte Menge oder mehr einer Vernetzungsstruktur durch das Fortschreiten der Aushärtungsreaktion gebildet wird, verliert das Beschichtungsmaterial die Fluidität und der Verlustmodul G'' zeigt einen lokalen Maximalwert G''max. Danach verformt sich das Beschichtungsmaterial in erster Linie elastisch und der Verlustmodul G'' erhöht sich. Mit anderen Worten, das UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial verhält sich vom Beginn der Ultraviolettbestrahlung an, bis der Verlustmodul G'' den lokalen Maximalwert G''max erreicht, wie ein viskoses Material. Dies ermöglicht es, eine innere Spannung durch die Verformung zu vermindern. In der vorliegenden Erfindung wird die Zeit, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung begonnen wird, bis der Verlustmodul G'' den lokalen Maximalwert G''max erreicht, als maximale Zeit der Verformbarkeit T'' bezeichnet.Furthermore, the loss modulus G ″ is the product of the angular velocity ω of a sinusoidal vibration exerted on a sample and the dynamic viscosity coefficient η ′ of the sample and represents the viscous state of the sample. As shown in FIG 5 As shown, when the curing reaction of the UV curable coating material is started by the ultraviolet radiation, monomers in the coating material bind to each other. As a result, the molecular weight is increased and the viscosity of the coating material is also increased. The loss modulus G ″ is thus increased. When a certain amount or more of a crosslinking structure is formed by the progress of the curing reaction, the coating material loses fluidity and the loss modulus G "shows a local maximum value G" max . The coating material then deforms primarily elastically and the loss modulus G ″ increases. In other words, the UV-curable coating material behaves like a viscous material from the beginning of the ultraviolet irradiation until the loss modulus G ″ reaches the local maximum value G ″ max. This makes it possible to reduce internal stress due to the deformation. In the present invention, the time from which the ultraviolet irradiation is started until the loss modulus G ″ reaches the local maximum value G ″ max is referred to as the maximum time of deformability T ″.

In einem UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial läuft die Vernetzungsreaktion ab dem Beginn der Ultraviolettbestrahlung und selbst nach dem Ende der maximalen Zeit der Verformbarkeit T'' ab und somit trägt die viskose Verformung immer weniger zu der Verformung des Beschichtungsmaterials bei (die elastische Verformung wird noch ausgeprägter). An einem Zeitpunkt, bei dem der Beitrag der viskosen Verformung nahezu konstant wird, wird der Speichermodul G' konstant und die Aushärtung ist abgeschlossen. Aus diesem Grund ist bei UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien des gleichen Typs die Aushärtungsabschlusszeit T' immer länger als die maximale Zeit der Verformbarkeit T''.In a UV-curable coating material, the crosslinking reaction takes place from the beginning of the ultraviolet radiation and even after the end of the maximum deformability time T '' and thus the viscous deformation contributes less and less to the deformation of the coating material (the elastic deformation becomes even more pronounced) . At a point in time at which the contribution of the viscous deformation becomes almost constant, the storage modulus G 'becomes constant and the curing is completed. For this reason, in the case of UV-curable coating materials of the same type, the curing completion time T 'is always longer than the maximum time of deformability T' '.

Es sollte beachtet werden, dass die maximale Zeit der Verformbarkeit T'' und die Aushärtungsabschlusszeit T' eines UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials aus Veränderungen des Speichermoduls G' und des Verlustmoduls G'', die durch eine Viskoelastizitätsmessung erhalten werden, die mit dem mit Ultraviolettlicht in dem gleichen Wellenlängenbereich und bei der gleichen Bestrahlungsintensität (Bestrahlungsmenge pro Zeiteinheit und Flächeneinheit) wie denjenigen zum Zeitpunkt der Herstellung der Mehrschicht-Beschichtungsfilme bestrahlten Beschichtungsmaterial durchgeführt wird, berechnet werden können.It should be noted that the maximum time of deformability T "and the curing completion time T 'of a UV-curable coating material from changes in the storage modulus G' and the loss modulus G" obtained by a viscoelasticity measurement compared with the ultraviolet light in the same wavelength range and irradiation intensity (amount of irradiation per unit time and unit area) as the coating material irradiated at the time of forming the multilayer coating films can be calculated.

Als nächstes werden die in der vorliegenden Erfindung verwendeten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien beschrieben. In dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung müssen die maximale Zeit der Verformbarkeit TP'' des ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials, das die Haftvermittlerschicht bildet, und die Aushärtungsabschlusszeit TT' des zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials, das die Deckschicht bildet, eine Bedingung erfüllen, die durch die folgende Formel (3) dargestellt ist: T T '' < T P ''

Figure DE102013002896B4_0007
Next, the UV curable coating materials used in the present invention will be described. In the method for producing a multilayer coating film of the present invention, the maximum time of deformability T P ″ of the first UV-curable coating material forming the adhesive layer and the curing completion time T T 'of the second UV-curable coating material forming the top layer satisfy a condition represented by the following formula (3): T T '' < T P ''
Figure DE102013002896B4_0007

Wenn TT' ≥ TP'', verliert das Beschichtungsmaterial in der Haftvermittlerschicht die Fluidität, bevor die Aushärtungsreaktion in der Deckschicht abgeschlossen ist. Dies macht es schwierig, die Verformung der Haftvermittlerschicht zu nutzen, um eine innere Spannung zu vermindern, die durch die Aushärtungsschrumpfung der Deckschicht erzeugt wird.If T T 'T P ″, the coating material in the adhesion promoter layer loses its fluidity before the curing reaction in the top layer is complete. This makes it difficult to use the deformation of the adhesion promoter layer to relieve internal stress generated by the curing shrinkage of the cover layer.

Typische Beispiele für die UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien umfassen kationische UV-aushärtbare Beschichtungsmaterialien, radikalische UV-aushärtbare Beschichtungsmaterialien und dergleichen. Im Allgemeinen ist die Aushärtungsgeschwindigkeit von radikalischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien höher als diejenige von kationischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien und die Aushärtungsabschlusszeit T' von radikalischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien ist kürzer als die maximale Zeit der Verformbarkeit T'' von kationischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien. Folglich ist es in dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung bevorzugt, ein kationisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial als das erste UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial, das die Haftvermittlerschicht bildet, zu verwenden, und ein radikalisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial als das zweite UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial, das die Deckschicht bildet, zu verwenden.Typical examples of the UV curable coating materials include cationic UV curable coating materials, radical UV curable coating materials and the like. In general, the curing speed of radical UV curable coating materials is higher than that of cationic UV curable coating materials and the curing completion time T 'of radical UV curable coating materials is shorter than the maximum time of deformability T ″ of cationic UV curable coating materials. Accordingly, in the method for producing a multilayer coating film of the present invention, it is preferable to use a cationic UV curable coating material as the first UV curable coating material forming the adhesion promoter layer, and a radical UV curable coating material as the second UV -to use the curable coating material that forms the top layer.

Es ist möglich, als das kationische UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial ein bekanntes kationisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial, wie z.B. ein UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial auf Epoxybasis, ein UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial auf Oxetanbasis oder ein UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial auf Vinyletherbasis, zu verwenden. Ferner ist das radikalische UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial nicht speziell beschränkt, wobei ein bekanntes radikalische UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial verwendet werden kann, wie z.B. ein UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis oder ein UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial auf der Basis eines ungesättigten Polyesters.It is possible to use, as the cationic UV-curable coating material, a known cationic UV-curable coating material such as an UV-curable epoxy-based coating material, a UV-curable oxetane-based coating material, or a UV-curable vinyl-ether-based coating material. Further, the radical UV curable coating material is not particularly limited, and a known radical UV curable coating material such as an UV curable acrylate coating material or an UV curable coating material based on an unsaturated polyester can be used.

Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Graphen beschrieben, der das Aushärtungsverhalten der Haftvermittlerschicht und der Deckschicht zeigt. Die 6 ist ein Graph, der Veränderungen der Speichermodule G' und der Verlustmodule G'' der Haftvermittlerschicht, die aus dem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial mit der maximalen Zeit der Verformbarkeit TP'' hergestellt ist, und der Deckschicht, die aus dem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial mit der Aushärtungsabschlusszeit TT' hergestellt ist, die mit Ultraviolettlicht bestrahlt werden, zeigt.Next, the method for producing a multilayer coating film of the present invention will be described using a graph showing the curing behavior of the adhesive layer and the cover layer. The 6th is a graph showing the changes in the storage modulus G 'and the loss modulus G "of the adhesion promoter layer, which is made from the first UV-curable coating material with the maximum time of deformability T P ", and the cover layer, which is made from the second UV- curable coating material with the curing completion time T T ', which are irradiated with ultraviolet light, shows.

In dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung wird als erstes die Haftvermittlerschicht, die aus dem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial, das die maximale Zeit der Verformbarkeit TP'' aufweist, hergestellt ist, auf einem Substrat oder dergleichen gebildet und gegebenenfalls getrocknet. Dann wird, wie es in der 6 gezeigt ist, mit einer Ultraviolettbestrahlung zur Zeit tP0 begonnen, um eine Aushärtungsreaktion in der Haftvermittlerschicht zu initiieren. Als nächstes wird die Deckschicht, die aus dem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial, das die Aushärtungsabschlusszeit TT' aufweist, hergestellt ist, auf der Haftvermittlerschicht ausgebildet, bevor deren Aushärtung abgeschlossen ist, und gegebenenfalls getrocknet. Danach wird, wie es in der 6 gezeigt ist, mit einer Ultraviolettbestrahlung zur Zeit tT0 begonnen, um eine Aushärtungsreaktion in der Deckschicht zu initiieren. Danach schreitet durch ein Fortsetzen der Ultraviolett-Bestrahlung die Aushärtungsreaktion fort. Die Aushärtungsreaktion des zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials ist bei einem Zeitpunkt abgeschlossen, wenn die Zeit tT0 + TT' vergangen ist und die Aushärtungsschrumpfung der Deckschicht ebenfalls beendet ist.In the method for producing a multi-layer coating film of the present invention, first, the adhesion promoting layer made of the first UV curable coating material having the maximum time of deformability T P ″ is formed on a substrate or the like, and optionally dried. Then it will be like it in the 6th is shown, started with an ultraviolet irradiation at time t P0 in order to initiate a curing reaction in the adhesion promoter layer. Next, the cover layer, which is produced from the second UV-curable coating material which has the curing completion time T T ', is formed on the adhesion promoter layer before its curing is complete, and optionally dried. After that, as it is in the 6th is shown, started with an ultraviolet irradiation at time t T0 in order to initiate a curing reaction in the top layer. Thereafter, by continuing the ultraviolet irradiation, the curing reaction proceeds. The curing reaction of the second UV-curable coating material is completed at a point in time when the time t T0 + T T 'has passed and the curing shrinkage of the top layer has also ended.

Hier wird ein Verfahren zur Festlegung der Zeit tT0, wenn mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, beschrieben. In dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung muss zur Nutzung der Verformung der Haftvermittlerschicht, so dass eine innere Spannung, die durch die Aushärtungsschrumpfung der Deckschicht erzeugt wird, vermindert wird, die Haftvermittlerschicht derart einer viskosen Verformung unterzogen werden, dass sie der Abmessungsänderung durch die Aushärtungsschrumpfung der Deckschicht folgt. Dies kann durch Aufrechterhalten der Fluidität des Beschichtungsmaterials, das die Haftvermittlerschicht bildet, zur Zeit tT0 + TT' erreicht werden, wenn die Aushärtungsreaktion in der Deckschicht abgeschlossen ist. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass der Zeitraum der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht zur Zeit tT0 + TT' nicht die maximale Zeit der Verformbarkeit TP'' der Haftvermittlerschicht übersteigt. Mit anderen Worten, es ist erforderlich, dass die Zeit tT0 + TT' vor der Zeit tP0 + TP'' liegt. Somit ist die Beziehung tT0 + TT' < tP0 + TP'' erfüllt. Diese Formel kann zu tT0 - tP0 + TT' < TP'' umgestellt werden. Da tT0 -tP0 die Zeit ΔT vom Beginn der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht bis zum Beginn der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht ist, führt das Einsetzen von ΔT in die Formel zu ΔT + TT' < TP'', d.h. zu der vorstehend genannten Formel (1). Ferner ist in dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung die Formel (2): ΔT (= tT0 - tP0) ≥ 0 immer erfüllt, wenn mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht gleichzeitig mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht oder nach dem Beginn der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird. Folglich muss in dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung zur Verminderung einer inneren Spannung, die durch die Aushärtungsschrumpfung der Deckschicht verursacht wird, die Zeit tT0, wenn mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, so festgelegt werden, dass die Bedingungen erfüllt werden, die durch die Formeln (1) und (2) dargestellt sind.Here, a method of setting the time t T0 when the ultraviolet irradiation of the top layer is started will be described. In the method for producing a multilayer coating film of the present invention, in order to utilize the deformation of the adhesive layer so that an internal stress generated by the curing shrinkage of the cover layer is reduced, the adhesive layer must be subjected to a viscous deformation so that it can Dimensional change follows due to the curing shrinkage of the top layer. This can be achieved by maintaining the fluidity of the coating material forming the adhesion promoter layer at time t T0 + T T 'when the curing reaction in the top layer is complete. For this reason, it is necessary that the period of ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer at the time t T0 + T T 'does not exceed the maximum deformability time T P ″ of the adhesion promoter layer. In other words, the time t T0 + T T 'is required to be before the time t P0 + T P ″. Thus the relation t T0 + T T '<t P0 + T P ''is fulfilled. This formula can be changed to t T0 - t P0 + T T '<T P ''. Since t T0 -t P0 is the time ΔT from the beginning of the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer to the beginning of the ultraviolet irradiation of the top layer, inserting ΔT into the formula leads to ΔT + T T '<T P ", ie to the above formula (1). Further, in the method for producing a multilayer coating film of the present invention, the formula (2): ΔT (= t T0 - t P0 ) ≥ 0 is always satisfied when the ultraviolet irradiation of the cover layer is carried out simultaneously with the ultraviolet irradiation of the adhesive layer or after the start the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started. Accordingly, in the method for producing a multilayer coating film of the present invention for reducing an internal stress caused by curing shrinkage of the top layer, the time t T0 when the ultraviolet irradiation of the top layer is started must be set so that the conditions which are represented by formulas (1) and (2) are satisfied.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, schreitet durch weiteres Fortsetzen der Ultraviolettbestrahlung, nachdem die Zeit tT0 + TT' vergangen ist, die Aushärtungsreaktion in der Haftvermittlerschicht voran und die Haftvermittlerschicht verliert ihre Fluidität bei einem Zeitpunkt, wenn die Zeit tP0 + TP'' vergangen ist. Danach ist auch die Aushärtungsreaktion in der Haftvermittlerschicht abgeschlossen.As described above, by further continuing the ultraviolet irradiation after the time t T0 + T T 'has passed, the curing reaction proceeds in the adhesive layer, and the adhesive layer loses its fluidity at a point of time when the time t PO + T P '' has passed. The curing reaction in the adhesion promoter layer is then also completed.

Auf diese Weise wird in dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung die Haftvermittlerschicht auf einem Substrat oder dergleichen gebildet und dann wird mit der Ultraviolettbestrahlung zur Zeit tP0 begonnen. Anschließend wird die Deckschicht auf der Haftvermittlerschicht vor dem Abschluss von deren Aushärtung gebildet. Die Zeit tT0, wenn mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, wird derart festgelegt, dass die Bedingungen erfüllt sind, die durch die Formeln (1) und (2) dargestellt sind, und die Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht wird initiiert. Dies ermöglicht es, den Mehrschicht-Beschichtungsfilm der vorliegenden Erfindung zu erhalten, der eine verminderte innere Spannung aufweist, die durch die Aushärtungsschrumpfung der Deckschicht erzeugt wird.In this way, in the method for producing a multilayer coating film of the present invention, the adhesive layer is formed on a substrate or the like, and then ultraviolet irradiation is started at time t P0 . The top layer is then formed on the adhesion promoter layer before it has cured. The time t T0 when with the ultraviolet irradiation The top layer is started is determined so that the conditions represented by formulas (1) and (2) are satisfied, and the ultraviolet irradiation of the top layer is initiated. This makes it possible to obtain the multi-layer coating film of the present invention which has reduced internal stress generated by the curing shrinkage of the cover layer.

Hier wurde das Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben, wobei als Beispiel der Fall genommen wurde, bei dem mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird und danach mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird. Das Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die in der 6 gezeigte Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht und der Deckschicht auch gleichzeitig begonnen werden.Here, the method for producing a multilayer coating film of the present invention was described with reference to FIG 6th described, taking as an example the case in which the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started and then the ultraviolet irradiation of the top layer is started. However, the method for producing a multi-layer coating film of the present invention is not limited to that disclosed in US Pat 6th Embodiment shown limited. For example, the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer and the top layer can also be started at the same time.

Insbesondere wird in dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung als erstes die Haftvermittlerschicht, die aus dem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial mit der maximalen Zeit der Verformbarkeit TP'' hergestellt ist, auf einem Substrat oder dergleichen gebildet und gegebenenfalls getrocknet. Anschließend wird auf der resultierenden Haftvermittlerschicht die Deckschicht, die aus dem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial mit der maximalen Aushärtungsabschlusszeit TT' hergestellt ist, gebildet und gegebenenfalls getrocknet. Danach wird gleichzeitig mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht und der Deckschicht begonnen. In diesem Fall, da die Zeit ab dem Beginn der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht bis zum Beginn der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht ΔT = 0 beträgt, ist die Bedingung, die durch (1) dargestellt ist, durch die Verwendung des ersten und des zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials, die der Bedingung genügen, welche durch die Formel (3) dargestellt ist, erfüllt. Dies ermöglicht es, den Mehrschicht-Beschichtungsfilm der vorliegenden Erfindung, der eine verminderte innere Spannung aufweist, zu erhalten.Specifically, in the method for producing a multilayer coating film of the present invention, first, the adhesion promoting layer made of the first UV curable coating material having the maximum time of deformability T P ″ is formed on a substrate or the like and dried if necessary. The top layer, which is produced from the second UV-curable coating material with the maximum curing completion time T T ', is then formed on the resulting adhesion-promoting layer and optionally dried. Thereafter, the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer and the top layer is started at the same time. In this case, since the time from the start of ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer to the start of ultraviolet irradiation of the cover layer is ΔT = 0, the condition represented by (1) is through the use of the first and second UV curable coating materials satisfying the condition represented by the formula (3). This makes it possible to obtain the multilayer coating film of the present invention which has reduced internal stress.

In dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung ist eine Ultraviolettbestrahlungsvorrichtung, die zum Aushärten der UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien verwendet wird, nicht speziell beschränkt, solange die Vorrichtung Ultraviolettlicht mit einer Wellenlänge von 250 bis 400 nm abstrahlen kann. Es ist möglich, eine bekannte Ultraviolettbestrahlungsvorrichtung zu verwenden, wie z.B. eine Ultrahochdruck-Quecksilberdampflampe, eine Hochdruck-Quecksilberdampflampe, eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe, einen Ultraviolettlaser, eine Xenonlampe oder eine Alkalimetalllampe. Die Ultraviolettbestrahlungsintensität (Bestrahlungsmenge pro Zeiteinheit und Flächeneinheit) und der Ultraviolettbestrahlungszeitraum sind nicht speziell beschränkt, werden jedoch abhängig von der Art der UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien, die verwendet werden sollen, so eingestellt, dass der Beschichtungsfilm vollständig ausgehärtet werden kann.In the method for producing a multilayer coating film of the present invention, an ultraviolet irradiation device used for curing the UV curable coating materials is not particularly limited as long as the device can emit ultraviolet light having a wavelength of 250 to 400 nm. It is possible to use a known ultraviolet irradiation device such as an ultra-high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, an ultraviolet laser, a xenon lamp or an alkali metal lamp. The ultraviolet irradiation intensity (irradiation amount per unit time and area) and the ultraviolet irradiation period are not particularly limited, but are adjusted depending on the kinds of UV curable coating materials to be used so that the coating film can be completely cured.

Das Substrat, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht speziell beschränkt. Beispiele dafür umfassen Polycarbonatsubstrate (Blätter bzw. Lagen, Folien oder dergleichen), Polyethylenterephthalatsubstrate (Blätter bzw. Lagen, Folien oder dergleichen) und dergleichen. Ferner ist das Verfahren zur Bildung der Haftvermittlerschicht und der Deckschicht auf einem solchen Substrat nicht speziell beschränkt. Es ist möglich, ein bekanntes Beschichtungsverfahren einzusetzen, wie z.B. ein Lösungsgießverfahren, ein Aufbringverfahren mittels einer Rakelbeschichtungseinrichtung, einer Walzenbeschichtungseinrichtung, einer Gravurstreicheinrichtung bzw. Tiefdruckbeschichtungseinrichtung oder dergleichen, oder ein Verfahren wie z.B. Tauchbeschichten, Schleuderbeschichten oder Sprühbeschichten.The substrate used in the present invention is not particularly limited. Examples thereof include polycarbonate substrates (sheets, films, or the like), polyethylene terephthalate substrates (sheets, films, or the like), and the like. Furthermore, the method for forming the adhesion promoter layer and the cover layer on such a substrate is not particularly limited. It is possible to use a known coating method such as a solution casting method, an application method by means of a knife coater, a roll coater, a gravure coater or the like, or a method such as dip coating, spin coating or spray coating.

[Beispiele][Examples]

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung auf der Basis von Beispielen und Vergleichsbeispielen spezifischer beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt. Es sollte beachtet werden, dass die Verfahren zur Herstellung von kationischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien und radikalischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien, die in Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet werden, sowie das Verfahren zur Messung der Viskoelastizität nachstehend beschrieben werden.In the following, the present invention will be described more specifically based on examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples. It should be noted that the methods for preparing cationic UV curable coating materials and radical UV curable coating materials used in Examples and Comparative Examples and the method for measuring viscoelasticity are described below.

(Herstellung eines kationischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials)(Production of a cationic UV-curable coating material)

Ein Beschichtungsmaterial auf Oxetanbasis (OXT-121) oder ein Beschichtungsmaterial auf der Basis von cyclischem Epoxy (2021P) wurde durch Mischen von 100 Massenteilen von einem von kationischen UV-aushärtbaren Monomeren von Xylylenbisoxetan („OXT-121 (XDO)“, hergestellt von Toagosei Co., Ltd.), dargestellt durch die folgende Formel (i) (n = 1 bis 3) und 3,4-Epoxycyclohexenylmethyl-3',4'-epoxycyclohexencarboxylat („CELLOXIDE 2021P“, hergestellt von DAICEL-CYTEC Company, Ltd.), dargestellt durch die folgende Formel (ii) mit 5 PHR eines kationischen Photopolymerisationsinitiators auf lodoniumsalzbasis (ein 3:1-Gemisch von (4-Methylphenyl)[4-(2-methylpropyl)phenyl]iodoniumhexafluorophosphat und Propylencarbonat als Lösungsmittel, „IRGACURE 250“, hergestellt von BASF SE), dargestellt durch die folgende Formel (iii), hergestellt.

Figure DE102013002896B4_0008
Figure DE102013002896B4_0009
Figure DE102013002896B4_0010
An oxetane-based coating material (OXT-121) or a cyclic epoxy-based coating material (2021P) was prepared by mixing 100 parts by mass of a cationic UV-curable monomer of xylylene bisoxetane ("OXT-121 (XDO)" manufactured by Toagosei Co., Ltd.), represented by the following formula (i) (n = 1 to 3) and 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexene carboxylate (“CELLOXIDE 2021P” manufactured by DAICEL-CYTEC Company, Ltd.) represented by the following Formula (ii) with 5 PHR of a cationic photopolymerization initiator based on iodonium salt (a 3: 1 mixture of (4-methylphenyl) [4- (2-methylpropyl) phenyl] iodonium hexafluorophosphate and propylene carbonate as solvent, "IRGACURE 250", manufactured by BASF SE ) represented by the following formula (iii).
Figure DE102013002896B4_0008
Figure DE102013002896B4_0009
Figure DE102013002896B4_0010

(Herstellung eines radikalischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials)(Production of a radical UV-curable coating material)

Ein Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (DPHA), ein Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (TMPTA) oder ein Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (PETIA) wurde durch Mischen von 50 Massenteilen von einem von radikalischen UV-aushärtbaren Monomeren von Dipentaerythrithexaacrylat („ARONIX M-402 (DPHA)“, hergestellt von Toagosei Co., Ltd.), dargestellt durch die folgende Formel (iv), Trimethylolpropantriacrylat („TMPTA“, hergestellt von DAICEL-CYTEC Company, Ltd.), dargestellt durch die folgende Formel (v), und Pentaerythrittriacrylat („PETIA“, hergestellt von DAICEL-CYTEC Company, Ltd.), dargestellt durch die folgende Formel (vi), mit 50 Massenteilen 1-Methoxy-2-propanol (Wako Special Grade, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) als Lösungsmittel mit 5 PHR eines radikalischen UV-Polymerisationsinitiators (1-Hydroxycyclohexylphenylketon, „IRGACURE 184“, hergestellt von BASF SE), dargestellt durch die folgende Formel (vii), hergestellt.

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An acrylate-based coating material (DPHA), an acrylate-based coating material (TMPTA) or an acrylate-based coating material (PETIA) was prepared by mixing 50 parts by mass of one of the radical UV-curable monomers of dipentaerythritol hexaacrylate ("ARONIX M-402 (DPHA)", manufactured by Toagosei Co., Ltd.) represented by the following formula (iv), trimethylolpropane triacrylate (“TMPTA” manufactured by DAICEL-CYTEC Company, Ltd.) represented by the following formula (v), and pentaerythritol triacrylate (“PETIA “, Manufactured by DAICEL-CYTEC Company, Ltd.) represented by the following formula (vi) with 50 parts by mass of 1-methoxy-2-propanol (Wako Special Grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a solvent 5 PHR of a radical UV polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, “IRGACURE 184” manufactured by BASF SE) represented by the following formula (vii).
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(Messung der Viskoelastizität)(Measurement of viscoelasticity)

Ein Beschichtungsmaterial wurde derart auf eine parallele Platte (Durchmesser: 8,0 mm) einer Viskoelastizitätsmessvorrichtung („ARES-G2“ (Dehnungssteuerung, Scherverformungstyp), hergestellt von TA Instruments) aufgebracht, dass die Dicke nach dem Aushärten 50 µm betrug. Der Abstand zwischen Messpunkten wurde auf 50 µm eingestellt. Unter Verwendung eines Punkt-UV/sichtbares Licht-Aushärtungssystems („OmniCureTM 2000 series“, von Lumen Dynamics Group Inc. hergestellt, Lichtquelle: 200 W-Hochdruck-Quecksilberdampflampe) wurde der Beschichtungsfilm mit Ultraviolettlicht (Wellenlängenbereich: 250 bis 600 nm, Primärpeakwellenlänge: 365 nm) bei einer Bestrahlungsmenge pro Zeiteinheit und Flächeneinheit von 55 mW/cm2 für 40 Sekunden bestrahlt, bis die Menge der Lichtbestrahlung 2200 mJ/cm2 erreichte. Danach wurde der Beschichtungsfilm stehengelassen. Während dieser Zeit wurden der Speichermodul G' und der Verlustmodul G" des Beschichtungsmaterials (Beschichtungsfilm) unter Bedingungen eines Oszillationsmodus, Temperatur: 25 °C, Messfrequenz: 10 Hz und Messdehnung: 1 % gemessen.A coating material was applied to a parallel plate (diameter: 8.0 mm) of a viscoelasticity measuring device (“ARES-G2” (strain control, shear strain type) manufactured by TA Instruments) so that the thickness after curing was 50 µm. The distance between measuring points was set to 50 µm. Using a point UV / visible light curing system ("OmniCure 2000 series", manufactured by Lumen Dynamics Group Inc., light source: 200 W high pressure mercury vapor lamp), the coating film was exposed to ultraviolet light (wavelength range: 250 to 600 nm, primary peak wavelength : 365 nm) at an irradiation amount per unit time and area of 55 mW / cm 2 for 40 seconds until the amount of light irradiation reached 2200 mJ / cm 2 . Thereafter, the coating film was left to stand. During this time, the storage modulus G ′ and the loss modulus G ″ of the coating material (coating film) were measured under the conditions of an oscillation mode, temperature: 25 ° C., measurement frequency: 10 Hz and measurement elongation: 1%.

7 zeigt den Speichermodul G' und den Verlustmodul G'' des Beschichtungsmaterials auf Oxetanbasis (OXT-121) (die Zeit, bei der die Ultraviolettbestrahlung begonnen wurde, wurde auf 0 Sekunden eingestellt). Wie es aus dem in der 7 gezeigten Ergebnis ersichtlich ist, veränderten sich bei dem Beschichtungsmaterial auf Oxetanbasis (OXT-121), bei dem es sich um ein kationisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial handelt, sowohl der Speichermodul G' als auch der Verlustmodul G'' nicht sofort nach der Ultraviolettbestrahlung. Der Speichermodul G' begann 200 Sekunden nach dem Beginn der Ultraviolettbestrahlung zuzunehmen. Nach 370 Sekunden zeigte der Verlustmodul G'' den lokalen Maximalwert G''max. Darüber hinaus zeigte auch das andere kationische UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial ein ähnliches Verhalten des Speichermoduls G' und des Verlustmoduls G''. Die Zeit T", ab der mit der Ultraviolettbestrahlung begonnen wurde, bis der Verlustmodul G'' den lokalen Maximalwert G''max erreichte, wurde für jedes der kationischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien bestimmt. Die Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. [Tabelle 1] Kationisches UV-aushärtbares Beschichtunnsmaterial T'' (s) OXT-121 370 2021P 2 × 104 7th shows the storage modulus G 'and the loss modulus G''of the oxetane-based coating material (OXT-121) (the time at which the ultraviolet irradiation was started was set to 0 seconds). As from the in the 7th As can be seen, in the case of the oxetane-based coating material (OXT-121), which is a cationic UV-curable coating material, both the storage modulus G 'and the loss modulus G''did not change immediately after the ultraviolet irradiation. The storage modulus G 'began to increase 200 seconds after the start of the ultraviolet irradiation. After 370 seconds, the loss module G '' showed the local maximum value G '' max . In addition, the other cationic UV-curable coating material also showed a similar behavior of the storage modulus G ′ and the loss modulus G ″. The time T ″ from which the ultraviolet irradiation was started until the loss modulus G ″ reached the local maximum value G ″ max was determined for each of the cationic UV-curable coating materials. Table 1 shows the results. [Table 1] Cationic UV-curable coating material T '' (s) OXT-121 370 2021P 2 × 10 4

Ferner zeigt die 8 den Speichermodul G' und den Verlustmodul G'' des Beschichtungsmaterials auf Acrylatbasis (PETIA) (die Zeit, bei der die Ultraviolettbestrahlung begonnen wurde, wurde auf 0 Sekunden eingestellt). Wie es aus dem in der 8 gezeigten Ergebnis ersichtlich ist, zeigte bei dem Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (PETIA), bei dem es sich um ein radikalisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial handelt, der Verlustmodul G'' den lokalen Maximalwert G''max nahezu gleichzeitig (0,2 Sekunden später) mit dem Beginn der Ultraviolettbestrahlung. Der Speichermodul G' wurde 15 Sekunden nach dem Beginn der Ultraviolettbestrahlung konstant. Ferner zeigten auch die anderen radikalischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien ein ähnliches Verhalten des Speichermoduls G' und des Verlustmoduls G''. Die Zeit T', bis der Speichermodul G' einen 95 %-Wert G'95 eines Maximalwerts G'max davon erreichte, wurde für jedes der radikalischen UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterialien bestimmt. Die Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse. [Tabelle 2] Radikalisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial T'(s) DPHA 1,87 TMPTA 3,45 PETIA 14,6 Furthermore, the 8th the storage modulus G 'and the loss modulus G''of the acrylate-based coating material (PETIA) (the time at which the ultraviolet irradiation was started was set to 0 seconds). As from the in the 8th As can be seen, in the case of the acrylate-based coating material (PETIA), which is a radical UV-curable coating material, the loss modulus G ″ showed the local maximum value G ″ max almost simultaneously (0.2 seconds later) the beginning of ultraviolet radiation. The storage modulus G 'became constant 15 seconds after the start of the ultraviolet irradiation. Furthermore, the other free-radical UV-curable coating materials also showed a similar behavior of the storage modulus G ′ and the loss modulus G ″. The time T 'until the storage modulus G' reached a 95% value G '95 of a maximum value G' max thereof was determined for each of the radical UV-curable coating materials. Table 2 shows the results. [Table 2] Radical UV-curable coating material T '(s) DPHA 1.87 TMPTA 3.45 PETIA 14.6

(Beispiel 1)(Example 1)

Eine Oberfläche einer Polyethylenterephthalatfolie (PET-Folie) („LUMIRROR S10#50“, hergestellt von Toray Industries, Inc., Breite: 3 cm, Dicke: 50 µm) wurde mit 2-Propanol gewaschen (Wako 1st Grade, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Dann wurde unter Verwendung einer Rakelbeschichtungseinrichtung („Select-Roller A-bar“, hergestellt von OSG SYSTEM PRODUCTS Corporation, Rakel: OSP-15, Drahtrakelmodell (entspricht: #6,6)) das Beschichtungsmaterial auf Oxetanbasis (OXT-121) auf die PET-Folie derart aufgebracht, dass die Dicke nach dem Aushärten 6 µm betrug. Dadurch wurde eine Haftvermittlerschicht gebildet. Ferner wurde unter Verwendung der Rakelbeschichtungseinrichtung das Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (DPHA) derart auf die Haftvermittlerschicht aufgebracht, dass die Dicke nach dem Aushärten 6 µm betrug. Dadurch wurde eine Deckschicht gebildet. Danach wurde unter Verwendung einer UV-Aushärtungseinheit (1 kW-Hochdruck-Quecksilberdampflampe („Handy 1000“, hergestellt von SEN Lights Corporation)) der so erhaltene nicht ausgehärtete Mehrschicht-Beschichtungsfilm mit Ultraviolettlicht (Wellenlängenbereich: 250 bis 600 nm, Primärpeakwellenlänge: 365 nm) bei einer Bestrahlungsmenge pro Zeiteinheit und Flächeneinheit von 55 mW/cm2 für 40 Sekunden bestrahlt, bis die Menge der Lichtbestrahlung 2200 mJ/cm2 erreichte. Dadurch wurden die Deckschicht und die Haftvermittlerschicht vollständig gehärtet und folglich wurde ein transparenter Mehrschicht-Beschichtungsfilm erhalten.A surface of a polyethylene terephthalate film (PET film) (“LUMIRROR S10 # 50”, manufactured by Toray Industries, Inc., width: 3 cm, thickness: 50 µm) was washed with 2-propanol (Wako 1st Grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Then, using a doctor blade coater (“Select-Roller A-bar”, manufactured by OSG SYSTEM PRODUCTS Corporation, doctor blade: OSP-15, wire doctor model (equivalent to: # 6,6)), the oxetane-based coating material (OXT-121) was applied to the PET film applied in such a way that the thickness after curing was 6 µm. An adhesion promoter layer was thereby formed. Furthermore, using the knife coating device, the acrylate-based coating material (DPHA) was applied to the adhesion promoter layer in such a way that the thickness after curing was 6 μm. A cover layer was thereby formed. Thereafter, using a UV curing unit (1 kW high pressure mercury lamp ("Handy 1000", manufactured by SEN Lights Corporation)), the uncured multilayer coating film thus obtained was subjected to ultraviolet light (wavelength range: 250 to 600 nm, primary peak wavelength: 365 nm ) irradiated at an irradiation amount per unit time and area of 55 mW / cm 2 for 40 seconds until the amount of light irradiation reached 2200 mJ / cm 2 . As a result, the cover layer and the adhesive layer were completely cured, and consequently a multi-layer transparent coating film was obtained.

(Beispiele 2 und 3)(Examples 2 and 3)

Transparente Mehrschicht-Beschichtungsfilme wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (TMPTA) oder das Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (PETIA) anstelle des Beschichtungsmaterials auf Acrylatbasis (DPHA) verwendet wurde.Multilayer transparent coating films were obtained in the same manner as in Example 1 except that the acrylate-based coating material (TMPTA) or the acrylate-based coating material (PETIA) was used in place of the acrylate-based coating material (DPHA).

(Beispiel 4)(Example 4)

Eine Oberfläche einer PET-Folie („LUMIRROR S10#50“, hergestellt von Toray Industries, Inc., Breite: 3 cm, Dicke: 50 µm) wurde mit 2-Propanol gewaschen (Wako 1st Grade, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Dann wurde unter Verwendung der Rakelbeschichtungseinrichtung das Beschichtungsmaterial auf Oxetanbasis (OXT-121) auf die PET-Folie derart aufgebracht, dass die Dicke nach dem Aushärten 6 µm betrug. Dadurch wurde eine Haftvermittlerschicht gebildet. Die Haftvermittlerschicht wurde mit Ultraviolettlicht (Wellenlängenbereich: 250 bis 600 nm, Primärpeakwellenlänge: 365 nm) bei einer Bestrahlungsmenge pro Zeiteinheit und Flächeneinheit von 56,4 mW/cm2 unter Verwendung der UV-Aushärtungseinheit für 40 Sekunden bestrahlt, bis die Menge der Lichtbestrahlung 2256 mJ/cm2 erreichte. Dadurch wurde die Haftvermittlerschicht teilausgehärtet.One surface of a PET film (“LUMIRROR S10 # 50”, manufactured by Toray Industries, Inc., width: 3 cm, thickness: 50 µm) was washed with 2-propanol (Wako 1st Grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Then, using the knife coater, the oxetane-based coating material (OXT-121) was applied to the PET film such that the thickness after curing was 6 μm. An adhesion promoter layer was thereby formed. The adhesion promoter layer was with Ultraviolet light (wavelength range: 250 to 600 nm, primary peak wavelength: 365 nm) is irradiated at an irradiation amount per unit time and area of 56.4 mW / cm 2 using the UV curing unit for 40 seconds until the amount of light irradiation is 2256 mJ / cm 2 reached. As a result, the adhesion promoter layer was partially cured.

Als nächstes wurde unter Verwendung der Rakelbeschichtungseinrichtung das Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (DPHA) derart auf die teilausgehärtete Haftvermittlerschicht aufgebracht, dass die Dicke nach dem Aushärten 6 µm betrug. Dadurch wurde eine Deckschicht gebildet. Die Deckschicht wurde mit Ultraviolettlicht (Wellenlängenbereich: 250 bis 600 nm, Primärpeakwellenlänge: 365 nm) bei einer Bestrahlungsmenge pro Zeiteinheit und Flächeneinheit von 56,4 mW/cm2 unter Verwendung der UV-Aushärtungseinheit für 40 Sekunden bestrahlt, bis die Menge der Lichtbestrahlung 2256 mJ/cm2 erreichte. Dadurch wurden die Deckschicht und die Haftvermittlerschicht vollständig ausgehärtet und auf diese Weise wurde ein transparenter Mehrschicht-Beschichtungsfilm erhalten. Es sollte beachtet werden, dass die Zeit ΔT vom Beginn der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht bis zum Beginn der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht 300 Sekunden betrug.Next, using the knife coating device, the acrylate-based coating material (DPHA) was applied to the partially cured adhesion promoter layer in such a way that the thickness after curing was 6 μm. A cover layer was thereby formed. The top layer was irradiated with ultraviolet light (wavelength range: 250 to 600 nm, primary peak wavelength: 365 nm) at an irradiation amount per unit time and area of 56.4 mW / cm 2 using the UV curing unit for 40 seconds until the amount of light irradiation was 2256 mJ / cm 2 reached. As a result, the cover layer and the adhesion promoter layer were completely cured, and thus a multi-layer transparent coating film was obtained. It should be noted that the time ΔT from the start of ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer to the start of ultraviolet irradiation of the top layer was 300 seconds.

(Beispiele 5 und 6)(Examples 5 and 6)

Transparente Mehrschicht-Beschichtungsfilme wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 4 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (TMPTA) oder das Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (PETIA) anstelle des Beschichtungsmaterials auf Acrylatbasis (DPHA) verwendet wurde.Transparent multilayer coating films were obtained in the same manner as in Example 4 except that the acrylate-based coating material (TMPTA) or the acrylate-based coating material (PETIA) was used in place of the acrylate-based coating material (DPHA).

(Beispiele 7 bis 9)(Examples 7 to 9)

Transparente Mehrschicht-Beschichtungsfilme wurden jeweils in der gleichen Weise wie in den Beispielen 4 bis 6 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Beschichtungsmaterial auf der Basis von cyclischem Epoxy (2021P) anstelle des Beschichtungsmaterials auf Oxetanbasis (OXT-121) verwendet wurde.Transparent multilayer coating films were each obtained in the same manner as in Examples 4 to 6 except that the cyclic epoxy-based coating material (2021P) was used in place of the oxetane-based coating material (OXT-121).

(Vergleichsbeispiel 1)(Comparative example 1)

Eine Oberfläche einer PET-Folie („LUMIRROR S10#50“, hergestellt von Toray Industries, Inc., Breite: 3 cm, Dicke: 50 µm) wurde mit 2-Propanol gewaschen (Wako 1st Grade, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Dann wurde unter Verwendung der Rakelbeschichtungseinrichtung das Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (DPHA) auf die PET-Folie derart aufgebracht, dass die Dicke nach dem Aushärten 6 µm betrug. Dadurch wurde eine Deckschicht gebildet. Die Deckschicht wurde mit Ultraviolettlicht (Wellenlängenbereich: 250 bis 600 nm, Primärpeakwellenlänge: 365 nm) bei einer Bestrahlungsmenge pro Zeiteinheit und Flächeneinheit von 55 mW/cm2 unter Verwendung der UV-Aushärtungseinheit für 40 Sekunden bestrahlt, bis die Menge der Lichtbestrahlung 2200 mJ/cm2 erreichte. Dadurch wurde die Deckschicht vollständig ausgehärtet und folglich wurde ein transparenter Einschicht-Beschichtungsfilm erhalten.One surface of a PET film (“LUMIRROR S10 # 50”, manufactured by Toray Industries, Inc., width: 3 cm, thickness: 50 µm) was washed with 2-propanol (Wako 1st Grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Then, using the knife coater, the acrylate-based coating material (DPHA) was applied to the PET film in such a way that the thickness after curing was 6 μm. A cover layer was thereby formed. The top layer was irradiated with ultraviolet light (wavelength range: 250 to 600 nm, primary peak wavelength: 365 nm) at an irradiation amount per unit time and area of 55 mW / cm 2 using the UV curing unit for 40 seconds until the amount of light irradiation was 2200 mJ / cm 2 reached. As a result, the cover layer was completely cured, and consequently a single-layer transparent coating film was obtained.

(Vergleichsbeispiele 2 und 3)(Comparative Examples 2 and 3)

Transparente Einschicht-Beschichtungsfilme wurden in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (TMPTA) oder das Beschichtungsmaterial auf Acrylatbasis (PETIA) anstelle des Beschichtungsmaterials auf Acrylatbasis (DPHA) verwendet wurde.Transparent single-layer coating films were obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the acrylate-based coating material (TMPTA) or the acrylate-based coating material (PETIA) was used in place of the acrylate-based coating material (DPHA).

(Vergleichsbeispiele 4 bis 9)(Comparative Examples 4 to 9)

Transparente Mehrschicht-Beschichtungsfilme wurden jeweils in der gleichen Weise wie in den Beispielen 4 bis 9 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Haftvermittlerschicht, die durch das Aufbringen in einer Weise, dass die Dicke nach dem Aushärten 6 µm betrug, gebildet worden ist, mit Ultraviolettlicht bei einer Bestrahlungsmenge pro Zeiteinheit und Flächeneinheit von 55 mW/cm2 für 40 Sekunden bestrahlt wurde, bis die Menge der Lichtbestrahlung 2200 mJ/cm2 erreichte, und dann die Deckschicht darauf gebildet wurde, nachdem die resultierende Haftvermittlerschicht für 1 Monat stehengelassen worden ist, worauf die Ultraviolettbestrahlung durchgeführt wurde. Es sollte beachtet werden, dass die Zeit ΔT vom Beginn der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht bis zum Beginn der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht 2,59 × 106 Sekunden betrug.Transparent multilayer coating films were each obtained in the same manner as in Examples 4 to 9, except that the adhesive layer formed by applying in such a way that the thickness after curing was 6 µm with Ultraviolet light was irradiated at an irradiation amount per unit time and area of 55 mW / cm 2 for 40 seconds until the amount of light irradiation reached 2200 mJ / cm 2 , and then the coating layer was formed thereon after the resulting adhesive layer was allowed to stand for 1 month , whereupon the ultraviolet irradiation was carried out. It should be noted that the time ΔT from the start of ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer to the start of ultraviolet irradiation of the top layer was 2.59 × 10 6 seconds.

<Messung der Filmdicke><Measurement of the film thickness>

Die Dicke der so erhaltenen Beschichtungsfilme wurde unter Verwendung eines Digitalmikrometers („M-30“, von Sony Magnescale Co., Ltd. hergestellt) gemessen. Jedweder der Mehrschicht-Beschichtungsfilme, die in den Beispielen 1 bis 9 und den Vergleichsbeispielen 4 bis 9 erhalten worden sind, wies eine Dicke von 12 ± 2 µm auf. Darüber hinaus wies jedweder der Einschicht-Beschichtungsfilme, die in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhalten worden sind, eine Dicke von 6 ± 1 µm auf.The thickness of the coating films thus obtained was measured using a digital micrometer (“M-30”, manufactured by Sony Magnescale Co., Ltd.). Each of the multilayer coating films obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 4 to 9 had a thickness of 12 ± 2 µm. In addition, each of the single-layer coating films obtained in Comparative Examples 1 to 3 had a thickness of 6 ± 1 µm.

<Bewertung der inneren Spannungen in Beschichtungsfilmen><Evaluation of Internal Stress in Coating Films>

Die 9 zeigt die PET-Folie, auf welcher der Mehrschicht-Beschichtungsfilm angeordnet war, der im Beispiel 1 erhalten worden ist, und die PET-Folie, auf welcher der Einschicht-Beschichtungsfilm angeordnet war, der im Vergleichsbeispiel 1 erhalten worden ist. Wie es in der 9 gezeigt ist, war bei der PET-Folie, auf welcher der Mehrschicht-Beschichtungsfilm angeordnet war, der im Beispiel 1 erhalten worden ist, das Substrat auf der Beschichtungsfilmseite geringfügig gekrümmt, jedoch im Wesentlichen flach. Dies war auch bei den PET-Folien so, auf denen jeweils die Mehrschicht-Beschichtungsfilme angeordnet waren, die in den Beispielen 2 bis 9 erhalten worden sind. Im Gegensatz dazu war bei der PET-Folie, auf welcher der Einschicht-Beschichtungsfilm angeordnet war, der im Vergleichsbeispiel 1 erhalten worden ist, das Substrat auf der Beschichtungsfilmseite stark gekrümmt. Dies war auch bei den PET-Folien so, auf denen jeweils die Einschicht-Beschichtungsfilme angeordnet waren, die in den Vergleichsbeispielen 2 und 3 erhalten worden sind, sowie bei den PET-Folien, auf denen jeweils die Mehrschicht-Beschichtungsfilme angeordnet waren, die in den Vergleichsbeispielen 4 bis 9 erhalten worden sind. Eine solche Krümmung der PET-Folie, die das Substrat war, wurde auf eine innere Spannung in dem darauf gebildeten Beschichtungsfilm zurückgeführt.The 9 FIG. 13 shows the PET sheet on which the multilayer coating film obtained in Example 1 was arranged and the PET sheet on which the single layer coating film obtained in Comparative Example 1 was arranged. Like it in the 9 As shown, in the PET sheet on which the multilayer coating film obtained in Example 1 was placed, the substrate on the coating film side was slightly curved but substantially flat. This was also the case with the PET sheets on which the multilayer coating films obtained in Examples 2 to 9 were placed, respectively. In contrast, in the PET sheet on which the single-layer coating film was arranged, which was obtained in Comparative Example 1, the substrate on the coating film side was largely curved. This was also the case with the PET sheets each having the single-layer coating films obtained in Comparative Examples 2 and 3 and the PET sheets each having the multi-layer coating films shown in FIG Comparative Examples 4 to 9 have been obtained. Such a curvature of the PET sheet, which was the substrate, was attributed to an internal stress in the coating film formed thereon.

Die innere Spannung des Beschichtungsfilms kann durch den Krümmungsradius der PET-Folie bewertet werden, auf welcher der Beschichtungsfilm angeordnet ist. Insbesondere verformt sich die PET-Folie, die als das Substrat dient, nicht plastisch, sondern weist eine Elastizität auf. Demgemäß verursacht, wenn ein einheitlicher Beschichtungsfilm auf einem solchen Substrat gebildet wird, eine Restspannung des Beschichtungsfilms 1 eine Krümmung des Substrats 2 auf der Seite des Beschichtungsfilms, wie es in der 10 gezeigt ist. Dabei kann die innere Spannung P des Beschichtungsfilms gemäß der folgenden Formel bestimmt werden: P = ( E 1 W h 1 3 6 ρ H ) ( 1 + h 1 2 3 H 2 )

Figure DE102013002896B4_0015
(vgl. „Tokou Seimaku ni okeru Micchaku Secchakusei no Seigyo to sono Hyouka“ (Einstellung und Bewertung der Klebe- und Anhafteigenschaften bei der Beschichtungs- und Filmbildung), Technical Information Institute Co., Ltd., 2005, Seite 331, Kapitel 3, Abschnitt 6, 2-2-2 „Tawami Sokutei Hou“ (Biegemessverfahren)). Dabei stellt E1 den Young'schen Modul des Substrats dar, W stellt die Breite des Substrats dar, p stellt den Krümmungsradius des gekrümmten Substrats dar, H stellt die Gesamtdicke des Substrats und des Beschichtungsfilms dar und h1 stellt die Dicke des Substrats dar. Wie es aus dieser Formel ersichtlich ist, ist die innere Spannung P des Beschichtungsfilms umgekehrt proportional zu dem Krümmungsradius p. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die innere Spannung P des Beschichtungsfilms umso geringer ist, je größer der Krümmungsradius p einer PET-Folie ist, auf welcher der Beschichtungsfilm angeordnet ist.The internal stress of the coating film can be evaluated by the radius of curvature of the PET sheet on which the coating film is placed. In particular, the PET film serving as the substrate does not plastically deform but has elasticity. Accordingly, when a uniform coating film is formed on such a substrate, residual stress of the coating film 1 causes curvature of the substrate 2 on the side of the coating film, as shown in FIG 10 is shown. The internal stress P of the coating film can be determined according to the following formula: P = ( E. 1 W. H 1 3 6th ρ H ) ( 1 + H 1 2 3 H 2 )
Figure DE102013002896B4_0015
(cf. "Tokou Seimaku ni okeru Micchaku Secchakusei no Seigyo to sono Hyouka" (Adjustment and evaluation of the adhesive and adhesive properties in the coating and film formation), Technical Information Institute Co., Ltd., 2005, page 331, chapter 3, Section 6, 2-2-2 “Tawami Sokutei Hou” (bending measurement method)). Here, E 1 represents the Young's modulus of the substrate, W represents the width of the substrate, p represents the radius of curvature of the curved substrate, H represents the total thickness of the substrate and the coating film, and h 1 represents the thickness of the substrate. As can be seen from this formula, the internal stress P of the coating film is inversely proportional to the radius of curvature p. In other words, the greater the radius of curvature p of a PET film on which the coating film is arranged, the lower the internal stress P of the coating film.

Ein Kreis wurde direkt an den erhaltenen Beschichtungsfilm angepasst und der Krümmungsradius p wurde durch Extrapolation bestimmt. Die Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 3 Haftvermittlerschicht Deckschicht UV-Bestrahlung ΔT (s) ΔT + TT' (s) TP'' (s) Krümmungsradius (cm) Bsp. 1 OXT-121 DPHA einmal 0 1,87 370 3,0 Bsp. 2 OXT-121 TMPTA einmal 0 3,45 370 4,3 Bsp. 3 OXT-121 PETIA einmal 0 14,6 370 6,0 Bsp. 4 OXT-121 DPHA zweimal 300 302 370 1,0 Bsp. 5 OXT-121 TMPTA zweimal 300 303 370 1,5 Bsp. 6 OXT-121 PETIA zweimal 300 315 370 3,0 Bsp. 7 2021 P DPHA zweimal 300 302 2 × 104 1,0 Bsp. 8 2021P TMPTA zweimal 300 303 2 × 104 3,0 Bsp. 9 2021P PETIA zweimal 300 315 2 × 104 3,0 Vgl.-Bsp. 1 - DPHA einmal 0 1,87 - 0,7 Vgl.-Bsp. 2 - TMPTA einmal 0 3,45 - 1,0 Vgl.-Bsp. 3 - PETIA einmal 0 14,6 - 1,5 Vgl.-Bsp. 4 OXT-121 DPHA zweimal 2,59 × 106 2,59 × 106 370 0,7 Vgl.-Bsp. 5 OXT-121 TMPTA zweimal 2,59 × 106 2,59 × 106 370 1,0 Vgl.-Bsp. 6 OXT-121 PETIA zweimal 2,59 × 106 2,59 × 106 370 1,0 Vgl.-Bsp. 7 2021 P DPHA zweimal 2,59 × 106 2,59 × 106 2 × 104 0,7 Vgl.-Bsp. 8 2021 P TMPTA zweimal 2,59 × 106 2,59 × 106 2 × 104 1,0 Vgl.-Bsp. 9 2021 P PETIA zweimal 2,59 × 106 2,59 × 106 2 × 104 1,0 A circle was directly fitted to the obtained coating film, and the radius of curvature p was determined by extrapolation. Table 3 shows the results. Table 3 Adhesion promoter layer Top layer UV irradiation ΔT (s) ΔT + T T '(s) T P '' (s) Radius of curvature (cm) Ex. 1 OXT-121 DPHA once 0 1.87 370 3.0 Ex. 2 OXT-121 TMPTA once 0 3.45 370 4.3 Ex. 3 OXT-121 PETIA once 0 14.6 370 6.0 Ex. 4 OXT-121 DPHA twice 300 302 370 1.0 Ex. 5 OXT-121 TMPTA twice 300 303 370 1.5 Ex. 6 OXT-121 PETIA twice 300 315 370 3.0 Ex. 7 2021 P. DPHA twice 300 302 2 × 10 4 1.0 Ex. 8 2021P TMPTA twice 300 303 2 × 10 4 3.0 Ex. 9 2021P PETIA twice 300 315 2 × 10 4 3.0 Comp. Ex. 1 - DPHA once 0 1.87 - 0.7 Comp. Ex. 2 - TMPTA once 0 3.45 - 1.0 Comp. Ex. 3 - PETIA once 0 14.6 - 1.5 Comp. Ex. 4th OXT-121 DPHA twice 2.59 × 10 6 2.59 × 10 6 370 0.7 Comp. Ex. 5 OXT-121 TMPTA twice 2.59 × 10 6 2.59 × 10 6 370 1.0 Comp. Ex. 6th OXT-121 PETIA twice 2.59 × 10 6 2.59 × 10 6 370 1.0 Comp. Ex. 7th 2021 P. DPHA twice 2.59 × 10 6 2.59 × 10 6 2 × 10 4 0.7 Comp. Ex. 8th 2021 P. TMPTA twice 2.59 × 10 6 2.59 × 10 6 2 × 10 4 1.0 Comp. Ex. 9 2021 P. PETIA twice 2.59 × 10 6 2.59 × 10 6 2 × 10 4 1.0

Wie es aus dem in der Tabelle 3 gezeigten Ergebnis ersichtlich ist, wurde verglichen mit den Beschichtungsfilmen, bei denen die gleiche Art der Deckschicht verwendet worden ist, gefunden, dass dann, wenn die Haftvermittlerschicht und die Deckschicht mit Ultraviolettlicht unter der Bedingung bestrahlt wurden, die ΔT + TT' < TP'' genügt (Beispiele 1 bis 9), der Krümmungsradius des Mehrschicht-Beschichtungsfilms größer war als derjenige des Einschicht-Beschichtungsfilms (Vergleichsbeispiele 1 bis 3) und die innere Spannung des Mehrschicht-Beschichtungsfilms kleiner war. Mit anderen Worten, es wurde verifiziert, dass das Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms der vorliegenden Erfindung die Fluidität der Haftvermittlerschicht selbst bei einem Zeitpunkt sicherstellte, bei dem die Aushärtung der Deckschicht abgeschlossen war, und dass die innere Spannung in dem Beschichtungsfilm im Vergleich zu dem Einschicht-Beschichtungsfilm vermindert war.As can be seen from the result shown in Table 3, compared with the coating films in which the same type of cover layer was used, it was found that when the adhesive layer and the cover layer were irradiated with ultraviolet light under the condition that ΔT + T T '<T P ''satisfies (Examples 1 to 9), the radius of curvature of the multi-layer coating film was larger than that of the single-layer coating film (Comparative Examples 1 to 3), and the internal stress of the multi-layer coating film was smaller. In other words, it was verified that the method for producing a multi-layer coating film of the present invention ensured the fluidity of the adhesive layer even at a time when the curing of the coating layer was completed and that the internal stress in the coating film was compared to the single layer coating film was decreased.

Wenn ferner die Haftvermittlerschicht und die Deckschicht mit Ultraviolettlicht unter der Bedingung von ΔT + TT' > TP'' bestrahlt wurden (Vergleichsbeispiele 4 bis 9), war der Krümmungsradius des Mehrschicht-Beschichtungsfilms gleich oder kleiner als derjenige des Einschicht-Beschichtungsfilms (Vergleichsbeispiele 1 bis 3) und die innere Spannung in dem Beschichtungsfilm war nicht vermindert. Vermutlich ist dies darauf zurückzuführen, dass die Haftvermittlerschicht bereits die Fluidität zu einem Zeitpunkt verloren hat, bei dem die Aushärtung der Deckschicht unter dieser Bedingung abgeschlossen war.Further, when the adhesive layer and the cover layer were irradiated with ultraviolet light under the condition of ΔT + T T '> T P "(Comparative Examples 4 to 9), the radius of curvature of the multilayer coating film was equal to or smaller than that of the single-layer coating film (Comparative Examples 1 to 3) and the internal stress in the coating film was not decreased. This is presumably due to the fact that the adhesion promoter layer has already lost its fluidity at a point in time at which the curing of the cover layer was completed under this condition.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, einen Mehrschicht-Beschichtungsfilm mit einer verminderten inneren Spannung zu erhalten.As described above, the present invention makes it possible to obtain a multilayer coating film with reduced internal stress.

Daher weist der Mehrschicht-Beschichtungsfilm der vorliegenden Erfindung eine geringere innere Spannung auf und es ist unwahrscheinlich, dass er eine Krümmung eines Substrats, einen Riss oder Bruch in dem Beschichtungsfilm und ein Ablösen des Beschichtungsfilms aufweist. Folglich sind beschichtete Gegenstände, die einen solchen Mehrschicht-Beschichtungsfilm umfassen, als Teile oder Komponenten für Kraftfahrzeuge, wie z.B. Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse und Motorräder, oder für andere Zwecke geeignet.Therefore, the multilayer coating film of the present invention has less internal stress and is unlikely to have a curvature of a substrate, a crack or break in the coating film, and peeling of the coating film. Accordingly, coated articles comprising such a multi-layer coating film are useful as parts or components for automobiles such as automobiles, trucks, buses and motorcycles, or for other purposes.

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms, umfassend: Bestrahlen einer Haftvermittlerschicht, die aus einem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, und einer Deckschicht, die aus einem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, mit Ultraviolettlicht, derart, dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind, so dass das Aushärten der Haftvermittlerschicht nach dem Abschluss des Aushärtens der Deckschicht abgeschlossen wird, wobei die Bedingungen durch die folgenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind: Δ T+T T ' < T P ''
Figure DE102013002896B4_0016
0 Δ T
Figure DE102013002896B4_0017
wobei ΔT die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird, bis mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, TT' die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, bis ein Speichermodul GT' der Deckschicht einen 95 %-Wert GT'95 eines Maximalwerts GT'max davon erreicht, und TP'' die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird, bis der Verlustmodul GP'' der Haftvermittlerschicht einen lokalen Maximalwert GP''max davon erreicht.
A method for producing a multilayer coating film, comprising: irradiating an adhesion promoter layer made of a first UV-curable coating material and a top layer made of a second UV-curable coating material with ultraviolet light such that the following conditions are met so that the curing of the adhesive layer is completed after the curing of the top layer is completed, the conditions being represented by the following formulas (1) and (2): Δ T + T T ' < T P ''
Figure DE102013002896B4_0016
0 Δ T
Figure DE102013002896B4_0017
where ΔT represents the time from which the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started until the ultraviolet irradiation of the top layer is started, T T 'represents the time from which the ultraviolet irradiation of the top layer is started until a storage module G T ' of the top layer reaches a 95% value G T '95 of a maximum value G T ' max thereof, and T P ″ represents the time from which the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started until the loss modulus G P ″ of the adhesion promoter layer reaches a local maximum value G P '' max reached.
Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms nach Anspruch 1, bei dem das erste UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial ein kationisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial ist und das zweite UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial ein radikalisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial ist.A method for producing a multilayer coating film according to Claim 1 wherein the first UV curable coating material is a cationic UV curable coating material and the second UV curable coating material is a free radical UV curable coating material. Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms nach einem der Ansprüche 1 und 2, umfassend: Bilden der Haftvermittlerschicht, die aus dem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, auf einem Substrat, dann Beginnen mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht, anschließend Bilden der Deckschicht, die aus dem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, auf der Haftvermittlerschicht vor dem Abschluss ihres Aushärtens und Beginnen mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht, derart, dass die Bedingungen, die durch die vorstehenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind, erfüllt sind.A method for producing a multilayer coating film according to any one of Claims 1 and 2 comprising: forming the adhesion promoter layer made from the first UV curable coating material on a substrate, then starting the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer, then forming the top layer made from the second UV curable coating material on the adhesion promoter layer completing their curing and starting ultraviolet irradiation of the top layer so that the conditions represented by the above formulas (1) and (2) are satisfied. Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Beschichtungsfilms nach einem der Ansprüche 1 und 2, umfassend: Bilden der Haftvermittlerschicht, die aus dem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, auf einem Substrat, anschließend Bilden der Deckschicht, die aus dem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, auf der Haftvermittlerschicht, und dann gleichzeitig Beginnen mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht und der Haftvermittlerschicht, derart, dass die Bedingungen, die durch die vorstehenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind, erfüllt sind.A method for producing a multilayer coating film according to any one of Claims 1 and 2 comprising: forming the adhesion promoter layer made of the first UV curable coating material on a substrate, then forming the top layer made of the second UV curable coating material on the adhesion promoter layer, and then simultaneously starting the ultraviolet irradiation of the Cover layer and the adhesion promoter layer such that the conditions represented by the above formulas (1) and (2) are met. Mehrschicht-Beschichtungsfilm, erhalten durch: Bestrahlen einer Haftvermittlerschicht, die aus einem ersten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, und einer Deckschicht, die aus einem zweiten UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterial hergestellt ist, mit Ultraviolettlicht, derart, dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind, so dass das Aushärten der Haftvermittlerschicht nach dem Abschluss des Aushärtens der Deckschicht abgeschlossen wird, wobei die Bedingungen durch die folgenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind: Δ T+T T ' < T P ''
Figure DE102013002896B4_0018
0 Δ T
Figure DE102013002896B4_0019
wobei ΔT die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird, bis mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, TT' die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Deckschicht begonnen wird, bis ein Speichermodul GT' der Deckschicht einen 95 %-Wert GT'95 eines Maximalwerts GT'max davon erreicht, und TP'' die Zeit darstellt, ab der mit der Ultraviolettbestrahlung der Haftvermittlerschicht begonnen wird, bis der Verlustmodul GP'' der Haftvermittlerschicht einen lokalen Maximalwert GP''max davon erreicht.
A multilayer coating film obtained by: irradiating an adhesion promoter layer made of a first UV-curable coating material and a top layer made of a second UV-curable coating material with ultraviolet light such that the following conditions are met, so that the curing of the adhesive layer is completed after the curing of the top layer is completed, the conditions being represented by the following formulas (1) and (2): Δ T + T T ' < T P ''
Figure DE102013002896B4_0018
0 Δ T
Figure DE102013002896B4_0019
where ΔT represents the time from which the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started until the ultraviolet irradiation of the top layer is started, T T 'represents the time from which the ultraviolet irradiation of the top layer is started until a storage module G T ' of the top layer reaches a 95% value G T'95 of a maximum value G T ' max thereof, and T P ″ represents the time from which the ultraviolet irradiation of the adhesion promoter layer is started until the loss modulus G P ″ of the adhesion promoter layer reaches a local maximum value G P '' max reached.
Mehrschicht-Beschichtungsfilm nach Anspruch 5, bei dem das erste UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial ein kationisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial ist und das zweite UV-aushärtbare Beschichtungsmaterial ein radikalisches UV-aushärtbares Beschichtungsmaterial ist.Multi-layer coating film after Claim 5 wherein the first UV-curable coating material is a cationic UV-curable coating material and the second UV curable coating material is a radical UV curable coating material.
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