DE102013002896B4 - Multi-layer coating film and method for its production - Google Patents
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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
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.
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:
- 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):
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.
- 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.
- 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
Im Gegensatz dazu wird, wie es in der
Ferner wird, wie es in der
Ferner verformt sich, wie es in der
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
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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:
- 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):
Als erstes wird ein Aushärtungsverhalten eines UV-aushärtbaren Beschichtungsmaterials durch eine Ultraviolettbestrahlung beschrieben. Die
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
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:
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
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
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
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.
(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.
(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%.
Ferner zeigt die
(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 ("
(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
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
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
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.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19751481A1 (en) * | 1997-11-20 | 1999-07-29 | Herberts & Co Gmbh | Multilayer paint coating system cured by high energy radiation |
JP2001104868A (en) * | 1999-10-13 | 2001-04-17 | Oike Ind Co Ltd | Hard coat film |
JP2010066484A (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Polarizing plate, method for manufacturing the same, optical member and liquid crystal display device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4543441B2 (en) * | 1998-09-01 | 2010-09-15 | 凸版印刷株式会社 | Hard coat film or sheet |
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2013
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19751481A1 (en) * | 1997-11-20 | 1999-07-29 | Herberts & Co Gmbh | Multilayer paint coating system cured by high energy radiation |
JP2001104868A (en) * | 1999-10-13 | 2001-04-17 | Oike Ind Co Ltd | Hard coat film |
JP2010066484A (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Polarizing plate, method for manufacturing the same, optical member and liquid crystal display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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JP2013169543A (en) | 2013-09-02 |
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