JPH05193055A - 紫外線硬化性樹脂積層材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は紫外線照射された時に、酸素阻害
なく光硬化し得る紫外線硬化性樹脂積層材の提供を目的
とするものである。 【構成】 本発明の紫外線硬化性樹脂積層材は、紫外
線硬化性樹脂層の上に、紫外線で硬化しない樹脂層を積
層してなることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は紫外線硬化性樹脂積層
材、特には紫外線硬化性樹脂塗膜表面層の酸素阻害を防
止することができる紫外線硬化性樹脂積層材に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】紫外線硬化性樹脂についてはすでに多く
のものが知られているが、これらはこれを被処理物に塗
布したのち、空気中において紫外線を照射すると、空気
中の酸素の存在によって表層の硬化反応が阻害され、未
反応樹脂が残るという酸素阻害のために性能のよい硬化
皮膜を得ることができないという問題点がある。

【０００３】したがって、この紫外線硬化性樹脂塗膜の
紫外線照射による硬化皮膜形成のためには、この紫外線
照射を不活性ガス中もしくは真空中で行う方法が採られ
ている。これは例えば雰囲気全体を窒素でガス交換する
という方法で行なわれており、これによればバラツキも
少なく、目的とする製品に悪影響も出ないという利点が
与えられるけれども、これには不活性ガスを雰囲気中に
万べんなく供給するためには圧力をかけて空気を押し流
す設備が必要であるし、不活性ガスの必要量も多くなる
ことから、設備化とランニングにかなりのコストがかか
るという不利がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのため、これについ
ては紫外線硬化性樹脂を塗布したのち、この塗膜にポリ
エステルフィルムなどのフィルムを重ね、空気を遮断し
紫外線を照射して塗膜を硬化させてからフィルムを剥す
という方法も採られており、これによれば塗膜硬化後に
エンボス加工、艶加工するときにその形状をフィルム持
たせておけばフィルム引剥しと共にその面が硬化膜に転
写されるという効果も与えられるけれども、これもフィ
ルムにコストがかかるし、端部からの空気の影響で幅方
向の歩留りがわるくなり、フィルムを重ねるときに空気
が巻き込まれてその部分が硬化不良となり、さらにはフ
ィルムを扱うため、またフィルムを剥すときの静電気の
発生で塵が付着するなど加工管理の不利がある。

【０００５】なお、これについてはフィルムに代えて金
属板を使うという方法もあるが、これにも空気巻き込み
の不利があるし、これにはフィルムと違って塗膜硬化時
の塗膜の収縮を吸収できないために膜に歪みが残り、ク
ラックなどが発生するという欠点があり、これにはまた
紫外線硬化性樹脂にワックスを加え、塗膜硬化時におけ
るワックスの表面への浮き出しによって酸素阻害を防止
するという方法も行なわれているが、これには浮き出し
現象が一様でないために場所により差が生じ、温度、湿
度の影響も大きいことから安定した加工ができないとい
う不利がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、欠点を解決できる紫外線硬化性樹脂積層材に関する
もので、これは紫外線硬化性樹脂層の上に紫外線で硬化
しない樹脂層を積層してなることを特徴とするものであ
る。

【０００７】すなわち、本発明者らは酸素阻害のない紫
外線硬化性樹脂塗膜の加工方法について種々検討した結
果、これについては紫外線硬化性樹脂の硬化前の塗膜層
の上に、紫外線硬化されない樹脂の塗膜を積層してから
紫外線を照射すると、紫外線硬化性樹脂塗膜はこの紫外
線硬化されない樹脂塗膜で空気層と遮断されているので
酸素阻害なく完全に硬化させることができることを見出
し、ここに使用する紫外線で硬化されない樹脂の種類、
塗膜形成方法などについての研究を進めて本発明を完成
させた。以下にこれをさらに詳述する。

【０００８】

【作用】本発明は紫外線硬化性樹脂積層材に関するもの
で、これは紫外線硬化性樹脂層の上に紫外線で硬化しな
い樹脂層を積層してなるものであるが、このものは紫外
線硬化性樹脂層が紫外線で硬化しない樹脂層で空気層と
遮断されるので、これに紫外線を照射すれば酸素阻害な
く完全に硬化させることができるという有利性が与えら
れる。

【０００９】本発明の紫外線硬化性樹脂積層材を構成す
る紫外線硬化性樹脂は光硬化性プレポリマーを主体と
し、これに光重合性モノマー、光重合開始剤を添加して
なるものとされるが、これにはさらに必要に応じて増感
剤、貯蔵安定剤、充填剤、顔料、ワックス、接着性付与
剤、改質剤、フロー改良剤、溶剤などの添加物を加える
ことも可能である。

【００１０】この光重合性プレポリマーはアクリル系の
ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレー
ト、エポキシアクリレートなどが主流として挙げられ、
この中にはさまざまなプレポリマーがあるが、これらは
目的に応じていろいろと変性されていて、性質もそれぞ
れ異なるものが使用される。また、本発明で使用される
紫外線硬化性樹脂としては酸素阻害のあるものすべてが
対象とされるが、この光重合性モノマーとしてはアクリ
ル系エステルなどが例示され、この光重合開始剤として
はビアセチル、アセトフェノン、ミヒラーケトン、ベン
ジル、ベンゾインなどが挙げられる。

【００１１】この紫外線硬化性樹脂は紫外線照射によっ
て硬化させるために、プラスチックシートなどに塗布さ
れる。この塗布はグラビヤコーター、キスコーター、コ
ンマコーター、リバースコーター、カーテンコーター、
バーコーターなどのロールコーターで任意の厚さに塗布
すればよいが、、これは通常５〜 200μm の厚さとなる
ようにすればよい。

【００１２】本発明の紫外線硬化性樹脂積層材は、この
ように作られた紫外線硬化性樹脂塗膜の酸素阻害による
硬化不良を防止するために、この紫外線硬化性樹脂塗膜
層の上に紫外線で硬化しない樹脂塗膜を積層するもので
あるが、この紫外線硬化しない樹脂は紫外線硬化しない
ものであればどのようなものでもよく、これにはアルキ
ッド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂などのポリ
マーが例示されるが、これはワックス、シリコーン、脂
肪酸エステルなどであってもよい。なお、この紫外線硬
化しない樹脂の塗布は紫外線硬化性樹脂塗膜に対する紫
外線照射の前あるいは照射と同時に行えばよく、これは
噴霧器を用いて極薄の皮膜を形成することがよいが、紫
外線で硬化しない樹脂皮膜が形成できるのであればどの
ような方法で行なってもよい。

【００１３】また、この紫外線硬化性樹脂塗膜は硬化時
に数％体積収縮するのでこれに積層する紫外線で硬化し
ない樹脂皮膜もこれに追従するようにすることがよい
が、これは密着する必要がないので単に付着しているだ
けでもよいし、このものはフィルムを使って空気を遮断
した場合と同様に、紫外線硬化性樹脂塗膜が硬化時にこ
れを取り除いてもよい。なお、この紫外線硬化性樹脂塗
膜についてはその硬化時の体積収縮を利用して縮み模様
を意匠材として生かしてもよい。

【００１４】つぎにこの紫外線硬化性樹脂積層材の製造
方法を添付の図本にもとづいて説明する。図１は本発明
の紫外線硬化性樹脂積層材製造装置の縦断面略図を示し
たもので、これは基材としてのフィルムシート１の表面
にまず紫外線硬化性樹脂２を塗布するのであるが、これ
は紫外線硬化性樹脂２をリバースロールコーター３によ
って塗布し、これを塗布したプラスチックシートにはつ
いでシリコーンオイル液４を噴霧器から噴霧してこの紫
外線硬化性樹脂塗膜の表面に紫外線で硬化しないシリコ
ーンオイル塗膜が塗布されて紫外線硬化性樹脂積層材と
されるのであるが、このものはついでこれに紫外線ラン
プ６から紫外線が照射される。紫外線照射されるとこの
紫外線硬化性樹脂塗膜はシリコーンオイル塗膜で空気と
遮断されているので、このものは酸素阻害を受けること
なく硬化し、このものは紫外線硬化性樹脂塗膜が硬化し
た紫外線硬化性樹脂積層材７として取得されることにな
る。

【００１５】

【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげるが、
実施例、比較例で得られた硬化膜の物性値はつぎの方法
による測定値を示したものである。 イ）表面硬度：鉛筆硬度試験による測定値。 ロ）汚染性：汚染材料（タバコ、マジック、カーボン）
を該当シートの表面に載せ、またはこれで汚染し、24時
間後に水洗し、エチルアルコールで拭きとる。 ○…全く汚染されない、 △…ごく僅かに汚染されている跡が残る、 ×…汚染されていて、拭き取ることができない。 ハ）表面すべり性： 300mm／分の荷重200gの動摩擦係数
で示す。 ニ）鏡面加工性： 150℃に加熱したステンレス製の鏡面
状の板を該シートに重ね、両面より30kg／cm² の圧力を
かけて約３分間保持してから常温に至るまで冷却して該
シートを取り出す。 ○…金属板より容易に引き剥すことができる。

【００１６】実施例１ 厚さ 0.2mmの塩化ビニルシートにポリウレタンアクリレ
ート系の紫外線硬化性樹脂をコンマコーターを用いて厚
さ約30μm に塗布した。ついでこの樹脂塗膜の表面にト
ルエンで希釈した固形分10％のジメチルシリコーンオイ
ル・KF96〔信越化学工業（株）製商品名〕を噴霧器を用
いてm²当り５gを均一に噴霧してジメチルシリコーンオ
イルを約 0.5μm の厚さに塗布した。

【００１７】つぎにこの紫外線硬化性樹脂積層材に15cm
の高さに配置した120W／cmの水銀ランプから紫外線を照
射し、このシートの移動速度を照度強度が 200mJ／cm²
となるように２m ／分としたところ、この紫外線硬化性
樹脂塗膜は酸素阻害なく完全に硬化し、この硬化膜の表
面硬度、汚染性、表面すべり性、鏡面加工性をしらべた
ところ、後記する表１に示したとおりの結果が得られ
た。

【００１８】実施例２ 厚さ 0.8mmのアクリル樹脂シートにエポキシアクリレー
ト系の紫外線硬化性樹脂をコンマコーターを用いて厚さ
約50μm に塗布した。ついでこの樹脂塗膜の表面にトル
エンで希釈した固形分10％のジメチルシリコーンオイル
・KF96（前出）を噴霧器を用いてm²当り５g を均一に噴
霧してジメチルシリコーンオイルを約 0.5μm の厚さに
塗布した。

【００１９】つぎにこの紫外線硬化性樹脂積層材に15cm
の高さに配置した120W／cmの水銀ランプから紫外線を照
射し、このシートの移動速度を照度強度が 150mJ／cm²
となるように2.5m／分としたところ、この紫外線硬化性
樹脂塗膜は酸素阻害なしに完全に硬化したので、この硬
化膜の表面硬度、汚染性、表面すべり性、鏡面加工性を
しらべたところ、後記する表１に示したとおりの結果が
得られた。

【００２０】比較例１ 実施例１と同じ方法で厚さ 0.2mmの塩化ビニルシートに
ポリウレタンアクリレート系の紫外線硬化性樹脂を厚さ
約30μm に塗布したのち、これにジメチルシリコーンオ
イル・KF96（前出）の塗膜を積層せず、これに直ちに12
0W／cmの水銀ランプから紫外線を照射し、このときのシ
ートの移動速度を照射強度が 200mJ／cm² となる２m ／
分としたところ、この場合にはジメチルシリコーンオイ
ル塗膜がないためにここに酸素阻害が発生し、紫外線硬
化性樹脂塗膜の硬化は不完全なものとなり、この硬化膜
の物性も後記する表１に示したとおりのものとなった。

【００２１】比較例２ 実施例２と同じ方法で厚さ 0.8mmのアクリル樹脂シート
にエポキシアクリレート系の紫外線硬化性樹脂を厚さ約
50μm に塗布したのち、これにジメチルシリコーンオイ
ル・KF96（前出）の塗膜を積層せず、これに直ちに120W
／cmの水銀ランプから紫外線を照射し、このときのシー
トの移動速度を照射強度が 150mJ／cm²となる2.5m／分
としたところ、この場合にはジメチルシリコーンオイル
塗膜がないためにここに酸素阻害が発生し、紫外線硬化
性樹脂塗膜の硬化は不完全なものとなり、この硬化膜に
ついての物性をしらべたところ、表１に示したとおりの
結果が得られた。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明は紫外線硬化性樹脂積層材に関す
るもので、これは前記したように紫外線硬化性樹脂層の
上に紫外線で硬化しない樹脂層を積層してなることを特
徴とするものであるが、このものは紫外線硬化性樹脂の
硬化前の塗膜に紫外線硬化されない樹脂の塗膜が積層さ
れているので、これに紫外線を照射するとこの紫外線硬
化性樹脂層がこの紫外線で硬化しない樹脂層で空気と遮
断されるので、これを酸素阻害泣く完全に硬化させるこ
とができるという有利性が与えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紫外線硬化性樹脂積層材の製造工程の
縦断面略図を示したものである。

【符号の説明】

１…フィルムシート（基材）、 ２…紫外線硬化性
樹脂、３…リバースロールコーター、 ４…シリコ
ーンオイル、５…噴霧器、 ６…
紫外線照射器（水銀ランプ）、７…紫外線硬化性樹脂積
層材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線硬化性樹脂層の上に紫外線で硬化し
   ない樹脂層を積層してなることを特徴とする紫外線硬化
   性樹脂積層材。
2. 【請求項２】紫外線で硬化しない樹脂層を紫外線硬化性
   樹脂層の硬化前にこれに積層してなる請求項１に記載し
   た紫外線硬化性樹脂積層材。
3. 【請求項３】紫外線で硬化しない樹脂が紫外線硬化後の
   紫外線硬化性樹脂積層材の物性を損なわないものである
   請求項１に記載した紫外線硬化性樹脂積層材。
4. 【請求項４】紫外線で硬化しない樹脂が紫外線硬化性樹
   脂と反応しないものである請求項１に記載した紫外線硬
   化性樹脂積層材。