UVコーティング処方において塗料樹脂を効率的に選択する方法?

従来のコーティングと比較して、UVコーティングとは紫外線によって硬化するコーティングを指します。UV硬化コーティングは、インク印刷材料に塗布され、紫外線照射を受けることができます。UVコーティングは固形分が100%まで高く設定可能なため、揮発性有機化合物を放出せず、環境を汚染しません。高固形分は非常に厚い塗膜にも適用可能です。しかし、UVコーティング配合において効果的にコーティング樹脂を選択する方法は課題となっています。.

 

グロスUVコーティング硬化反応の特徴

重合メカニズム

機能別によるUVコーティングで一般的に使用される樹脂の概要

1. 硬質樹脂 – 高Tg

2. 軟質樹脂 – 低Tg

3. 極性樹脂

4. UV水性コーティング用オリゴマー

5. 非架橋系樹脂のUVコーティングプロセスへの応用

プライマー樹脂の選定

1. 密着性要件

2. 濡れ性

3. 柔軟性

トップコート樹脂の選択

1. 充填性とレベリング性

2. 耐衝撃性(硬さと耐摩耗性)

3. 層間密着性

4. 耐薬品性

5. 耐黄変性

6. マット化

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グロスUVコーティング硬化反応の特徴

UV紫外線硬化コーティングは、不飽和分子間の付加重合反応です。開始剤の開始機構により、ラジカル重合とカチオン重合がありますが、一般的に研究されている重合はラジカル重合です(本講義はラジカル重合を前提としています)。 polymerization). The last C-C cross-linked structure is a rigid cross-link.

重合メカニズム

ラジカル重合は反応速度が速く、収縮率が大きく、重合度の変化は小さく、重合阻害の影響が大きい(0.01-0.1%の重合阻害剤で反応が阻止されます)。.

–The most unfavorable thing for coatings is shrinkage. According to foreign studies by W.J.Bailey, etc., it is found that the non-polymerization time of double bonds is 11%.

機能別によるUVコーティングで一般的に使用される樹脂の概要

硬質樹脂 – 高Tg

高硬度、優れた耐薬品性、ほとんどの場合に高速硬化が可能です。

  • 標準的なビスフェノールA EA;;
  • 高官能基PUAおよび低分子量2fPUA;;
  • 高官能アミノアクリレート;;
  • メタクリレートオリゴマー。.

    軟質樹脂 – 低Tg

    優れた柔軟性、遅い硬化速度および低い架橋密度。.

    • 修飾エポキシ ― エポキシ化大豆油アクリレートなど。;
    • 長鎖ポリエステルアクリレート。;
    • 分子量1200以上の直鎖構造のPUA。;
    • 部分純粋アクリレートオリゴマー。

      極性樹脂

      反応性水素を含むまたは水素結合を容易に形成するオリゴマーにより、極性や表面張力を変化させる。

      • リン酸アクリレート。
      • 有機シリコンオリゴマー ― 特注品。
      • カルボキシアクリレートオリゴマー。

        水性。 coating UVオリゴマー。

        乳化型、水分散型、水溶性型。

        • ポリウレタンタイプ ― 主に。.
        • エポキシアクリレート類。.
        • ポリエステルアクリレート類。.

          UVコーティング工程における非架橋系樹脂の応用

          充填剤としての役割、架橋密度の向上、密着性の向上、柔軟性の調整、濡れ性の向上、その他の補助的役割。

          1. 長油性アルキッド樹脂。.
          2. 熱可塑性アクリル樹脂。.
          3. アルデヒドおよびケトン樹脂。.
          4. 石油樹脂など。.

          プライマー樹脂の選定

          1. A密着性要件。

          Tこれは下塗り樹脂の一般的な特性であり、現在のところ特に主な領域への密着は困難です。.

           

          A. glass —— choose methacrylate oligomers and non-film forming resins and some special polar resin – thiol siloxane system with (but water resistance is a barrier to the current formulation);

           

          B. 金属類、金属タイプ別分類、塗装業界における金属接着の基本は架橋方法の破壊に適用され、国際的に一般的なのはリン酸塩処理である。UV現状最も一般的なのはリン酸エステルと一部純粋プロピレン方法の併用である。.

           

          C. プラスチック類(可塑化紙材などの塗装仕上げを含む)、これは現在比較的大きなカテゴリーであり特に複雑な分類である。主にプラスチックの複雑な構造、結晶形態、表面張力の差異によるもので、比較的難易度の高いBMC、PET、PPなどに対しては統一的な処方は存在せず、一般に ソフトPUAとの併用、純粋Cおよび一部非皮膜形成樹脂と極性樹脂が多少効果を示すが、耐薬品性と耐水性に厳重な注意を払い、関連樹脂の適切な選択が必要である。.

           

          D. 含油木材:現状、主にクローン材、紫檀、青脚桑、ヒポポタマス材などの硬質紫檀類とその他の木材油分接着は比較的難易度が高く、市場の封油用純粋UV優良事例は依然として極めて少数である。PU封止後にUV接着プライマーを施す方法が可能である。主に極性樹脂あるいは単量体と充填樹脂の併用で良好な接着を得られる。.

          1. Wettability

          顔料・充填剤の濡れ性と基材の濡れ性は異なる機能である。基材の表面張力が顔料・充填剤の表面張力と完全一致する保証はないためである。.

           

          A. 顔料・充填剤の濡れ性は塗料の貯蔵安定性と塗膜の透明性・相容性を確保できる。例として一部のPUA、PEA、エポキシ化大豆油アクリレートはこの効果を有する。;

           

          B. アミノ樹脂やPEAなどの基材濡れ性に関しては、より優れた効果を示す。.

          1. Flexibility

          これは立ち上がり性と層間接着性に関連する。.

           

          標準EAおよび一部PEA、一部単量体を一般に選択し、処理の柔軟性を調整することで、研磨性と層間接着性を制御する。.

           

          At present, there are also hardened primers that emphasize hardness in the market – pay attention to the curing of the hard resin and the coating amount made by UV coating machine, otherwise, it will easily lead to the bursting of the paint film;

           

          The market also requires so-called elastic primers – more flexible resins, preferably polyester PUAs, polyethers have poor toughness and insufficient mechanical modulus.

          トップコート樹脂の選択

          充実性と平滑性

          この要求を満たすには、良好な相容性を有する樹脂と単量体の組み合わせを選択し、プライマーとの濡れ性・レベル性を向上させ、適度に架橋密度を高め、より高い屈折率を有する樹脂を選択する必要がある。.

           

          一般に高官能基PUA、アミノ樹脂、標準EAを主体樹脂として使用する。.

          耐久性(硬度と耐摩耗性)

          両塗膜特性の間には必然的な相関関係が多いが、必ずしも完全同一ではなく、異なる処置を施す。.

           

          硬度:従来の厚膜塗装(80-120μm)の木工塗装および一部厚塗りを除き、硬度の大部分はこの場合塗膜自体に由来し、一部は基材、プライマー塗装、表面感触などに起因する疑似硬度にも注意が必要である。ローリング表面と薄塗りは典型的な例である。上述の高官能性樹脂に加え、シリコーン樹脂またはシリコーン添加剤を 用いて改善できる。.

           

          耐磨耗性:PUAの方が優れており、主に水素結合による靭性向上で耐磨耗性を高められる。ただし薄層 塗装の耐磨耗性は樹脂単独では解決できない。.

          層間密着性

          濡れ性・レベル性と樹脂極性の適合を解決すれば、層間接着性は解決可能であり、特殊事例ではメタクリレート樹脂を選択できる場合がある。.

          耐薬品性

          EAとPUA(ポリエステル)は耐薬品性が良好であるのに対し、PEとポリエーテルは劣る。.

          耐黄変性

          It is generally believed that aliphatic PUA, pure polyether acrylate, pure propylene, and amino all have good yellowing resistance. The first type is everyone’s favorite, ただし耐黄変性は最良ではない。後者2種は項目不足のため使用頻度は少ないが、総合特性としてアミノ樹脂が耐黄変性に最も優れる。.

          マット仕上げ

          現状、分子量がやや小さいか極めて大きい樹脂が有効であり、その他のポリウレタンも非常に効果的である(市場では良好な硬度を有する二官能性ポリウレタンが競争力を持っている)。.

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