JP7743244B2 - 硬化塗膜付き合成樹脂床材の製造方法 - Google Patents
硬化塗膜付き合成樹脂床材の製造方法Info
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Description
[1] 基材上に下塗り層用塗料組成物を塗布する第1塗布工程と、
前記下塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって半硬化させる第1照射工程と、
前記下塗り層上に上塗り層用塗料組成物を塗布する最終塗布工程と、
前記下塗り層用塗料組成物および前記上塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって完全硬化させる最終照射工程と、
を含む、硬化塗膜付き合成樹脂床材の製造方法。
[2] 基材上に下塗り層用塗料組成物を塗布する第1塗布工程と、
前記下塗り層上に中塗り層用塗料組成物を塗布する第2塗布工程と、
前記下塗り層用塗料組成物および前記中塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって半硬化させる第1照射工程と、
前記中塗り層上に上塗り層用塗料組成物を塗布する最終塗布工程と、
前記下塗り層用塗料組成物、前記中塗り層用塗料組成物、および前記上塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって完全硬化させる最終照射工程と、
を含む、硬化塗膜付き合成樹脂床材の製造方法。
[3] 前記下塗り層用塗料組成物が、紫外線硬化型樹脂と、骨材とを含む、[1]または[2]に記載の合成樹脂床材の製造方法。
[4] 前記上塗り層用塗料組成物が、紫外線硬化型樹脂と、艶消し剤とを含む、[1]~[3]のいずれかに記載の合成樹脂床材の製造方法。
[5] 前記中塗り層用塗料組成物が、紫外線硬化型樹脂と、艶消し剤および/または骨材とを含む、[2]に記載の合成樹脂床材の製造方法。
[6] 全塗料組成物の総塗布量が、40g/m2以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の合成樹脂床材の製造方法。
[7] 前記上塗り層用塗料組成物が、無溶剤型である、[1]~[6]のいずれかに記載の合成樹脂床材の製造方法。
[8] 前記下塗り層用塗料組成物が、無溶剤型である、[1]~[7]のいずれかに記載の合成樹脂床材の製造方法。
[9] 前記中塗り層用塗料組成物が、無溶剤型である、[2]または[5]に記載の合成樹脂床材の製造方法。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」はアクリレートおよびメタクリレートを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルを表す。
「固形分」とは、塗料組成物から有機溶剤等の揮発成分を除いたものであり、硬化させたときに硬化塗膜を構成する成分を示す。
「半硬化」とは、塗料組成物が完全に硬化しておらず、表面にタック(ベタつき)感がある、または爪による傷が付きやすい状態を示す。
「完全硬化」とは、塗料組成物が硬化しており、表面にタック感がなく、爪による傷が付きにくい状態を示す。
本発明の硬化塗膜付き合成樹脂床材の製造方法は、少なくとも、第1塗布工程、第1照射工程、最終塗布工程、および最終照射工程をこの順に含むものである。本発明の製造方法は、第1塗布工程および第1照射工程の間に、第2塗布工程をさらに含んでもよい。
第1塗布工程は、基材上に下塗り層用塗料組成物を塗布する工程である。下塗り層用塗料組成物の塗布は、複数回行ってもよい。その際、各下塗り層用塗料組成物の組成は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
第1照射工程は、下塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって半硬化させるか、中塗り層を形成した場合には下塗り層用塗料組成物および中塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって半硬化させる工程である。下塗り層用塗料組成物を複数回塗布する場合には、下塗り層用塗料組成物の全ての塗布が完了した後に、紫外線照射によって半硬化させればよい。中塗り層用塗料組成物を複数回塗布する場合には、中塗り層用塗料組成物の全ての塗布が完了した後に、紫外線照射によって半硬化させればよい。なお、中塗り層を形成する場合には、下塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって半硬化させる第1照射工程を行い、続いて、中塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって半硬化させる第2照射工程を行ってもよい。
本発明の製造方法に用いる合成樹脂床材(基材)の合成樹脂としては、熱可塑性樹脂および熱硬化型樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、具体的にはポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。また熱硬化型樹脂としては、具体的にはフェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂等が挙げられる。これらの合成樹脂床材の中でも、加工性や床材としての施工容易性の面から、熱可塑性樹脂が好ましく、中でもポリ塩化ビニル系樹脂がより好ましい。基材の厚さは特に制限されないが、0.2~10mmが好ましく、1~5mmがより好ましい。基材は、必要に応じて、コロナ放電処理、プラズマ処理、脱脂処理、表面粗面化処理等の下処理を行ってもよい。
本発明の製造方法に用いる塗料組成物は、少なくとも、紫外線硬化型樹脂を含むものである。下塗り層用塗料組成物は、耐久性を向上させるために骨材を含むことが好ましい。中塗り層用塗料組成物は、塗膜外観(平滑性、肉持ち感、ゴミの付着抑制)を向上させるために艶消し剤を含むことが好ましく、耐久性を向上させるために骨材を含んでもよい。上塗り層用塗料組成物は、塗膜外観を向上させるために艶消し剤を含むことが好ましい。各塗料組成物は、上記成分以外にも、(メタ)アクリレートモノマー、光重合開始剤、レベリング剤等を含んでもよい。以下、本発明による塗料組成物の各成分について詳細に説明する。
紫外線硬化型樹脂とは、少なくとも1つ以上の不飽和二重結合を有するオリゴマーおよびポリマーから選択される少なくとも1種である。紫外線硬化型樹脂は、エネルギー照射された時に不飽和二重結合が重合することで、硬化塗膜を形成する。前記不飽和二重結合を有する官能基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基、スチリル基等を挙げることができ、紫外線照射時の反応性の観点から、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
(メタ)アクリレートモノマーとは、少なくとも1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーであり、塗料組成物の粘度を調整する反応性希釈剤としての役割を有し、塗料組成物に対して紫外線照射した際、紫外線硬化性樹脂とともに硬化塗膜を形成する。
骨材は、特に限定されず、従来公知の塗料用の骨材を用いることができる。骨材としては、例えば、アルミナ、マグネシア、石灰、寒水石、珪砂、炭酸カルシウム、炭化ケイ素等が挙げられる。これらの骨材は、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。
艶消し剤としては、例えば、無機微粉体(上記の骨材を除く)および有機微粉体からなる群より選ばれる少なくとも一種が使用される。無機微粉体としては、非晶質シリカ、ガラス、マイカ、ゼオライト、珪藻土、グラファイト、クレー、タルク、長石、霞石閃長岩等が挙げられる。有機微粉体としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、およびポリアミド樹脂等の樹脂粒子(ビーズ)、シリコーンゴム、パルプ、セルロース等が挙げられる。艶消し剤は好ましくは球状であり、平均粒子径は特に制限されないが、好ましくは0.1~100μmである。これらの艶消し剤は、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。
光重合開始剤としては、特に限定されず、従来公知の紫外線硬化用の光重合開始剤を用いることができる。光重合開始剤としては、例えば、アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、アセトフェノン系重合開始剤、ベンゾイルホルメート系重合開始剤、チオキサントン系重合開始剤、オキシムエステル系重合開始剤、ヒドロキシベンゾイル系重合開始剤、ベンゾフェノン系重合開始剤、α-アミノアルキルフェノン系重合開始剤等が挙げられる。
アセトフェノン系重合開始剤としては、アセトフェノン、3-メチルアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒロドキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン等が挙げられる。
ベンゾイルホルメート系重合開始剤としては、メチルベンゾイルホルメート等が挙げられる。
チオキサントン系重合開始剤としては、イソプロピルチオキサントン等が挙げられる。
オキシムエステル系重合開始剤としては、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]およびエタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)等が挙げられる。
ヒドロキシベンゾイル系重合開始剤としては、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンおよびベンゾインアルキルエーテル等が挙げられる。
ベンゾフェノン系重合開始剤としては、ベンゾフェノン、4-クロロベンゾフェノン、および4,4’-ジアミノベンゾフェノン等が挙げられる。
α-アミノアルキルフェノン系重合開始剤としては、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1等が挙げられる。
これらの光重合開始剤は1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。
レベリング剤)とは、塗料組成物の流動性を調整し、硬化塗膜を平坦にする機能を有するものである。レベリング剤としては、例えば、シリコーン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤、アクリルポリマー系レベリング剤等が挙げられる。これらのレベリング剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
m、nは同一でも異なっていてもよく、0以上の整数、好ましくは1~20の整数、さらに好ましくは1~10の整数を示す。
本発明の製造方法に用いる塗料組成物中には、上記成分の他に、更に必要に応じて、帯電防止剤、重合禁止剤、非反応性希釈剤、消泡剤、分散剤、スリップ剤、沈降防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、密着性向上剤、光増感剤、抗菌剤、防カビ剤、抗ウイルス剤、可塑剤等を、本発明の目的を損なわない範囲で用いることができる。
本発明に係る塗料組成物は、上記の各成分を従来より公知の混合機、分散機、撹拌機等の装置を用い、混合・撹拌することにより得られる。このような装置としては、たとえば混合・分散ミル、モルタルミキサー、ロール、ペイントシェーカー、ホモジナイザー等が挙げられる。
硬化塗膜は、上記の塗料組成物から形成される。硬化塗膜の総膜厚(下塗り層から上塗り層までの合計膜厚)は特に限定されないが、耐久性の観点から、好ましくは40μm以上300μm以下、好ましくは45μm以上250μm以下、さらに好ましくは50μm以上200μm以下である。硬化塗膜の膜厚とは、硬化塗膜の断面を光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡(SEM)等にて観察した際の、硬化塗膜の厚さを指す。
まず、塗料組成物の調製のために、以下の原材料を準備した。
・6官能ウレタンアクリレートオリゴマー(三菱ケミカル株式会社製、商品名:紫光UV-7600B)
・2官能ウレタンアクリレートオリゴマー(大竹明新化学株式会社製、商品名:UV-841)
・3官能ウレタンアクリレートオリゴマー(大竹明新化学株式会社製、商品名:UV-55)
・単官能アクリレートモノマー(メトキシトリエチレングリコールアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製、商品名:ビスコート MTG)
・2官能アクリレートモノマー(トリプロピレングリコールジアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製、商品名:TPGDA)
・3官能アクリレートモノマー(EO付加トリメチロールプロパントリアクリレート、MIWON SPECIALTY CHEMICAL社製、商品名:MIRAMER M-3130)
・光重合開始剤1(IGM Resin社製、商品名:Omnirad 184)
・光重合開始剤2(IGM Resin社製、商品名:Omnirad TPO)
・光重合開始剤3(ChemFine International社製、商品名:HYCURE MBP)
・レベリング剤(共栄社化学社製、商品名:ポリフローNo.56)
・分散剤(ビックケミー・ジャパン社製、商品名:DISPERBYK-2164)
・骨材(アルミナ)
・艶消し剤1(シリカ、水澤化学社製、商品名:P-802Y)
・艶消し剤2(ウレタンビーズ、根上工業社製、商品名:ART PEARL C-600)
・スリップ剤(シリコーンアクリレート、ダイセル・オルネクス社製、商品名:EBECRYL1360)
[実施例1]
ポリ塩化ビニル系樹脂床材上に、ロールコーターを用いて塗料組成物1を塗布量25g/m2で塗布して、下塗り層を形成した。続いて、下塗り層上に、フローコーターを用いて、塗料組成物2を塗布量70g/m2で塗布して中塗り層した後、高圧水銀ランプを用いて100mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、半硬化させた。その後、中塗り層上に、ロールコーターを用いて、塗料組成物3を塗布量15g/m2で塗布して上塗り層を形成した後、高圧水銀ランプを用いて800mJ/cm2、100mW/cm2 の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。
ポリ塩化ビニル系樹脂床材上に、ロールコーターを用いて塗料組成物1を塗布量30g/m2で塗布して、下塗り層を形成した後、高圧水銀ランプを用いて150mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、半硬化させた。その後、下塗り層上に、ロールコーターを用いて、塗料組成物3を塗布量15g/m2で塗布して、上塗り層を形成した後、高圧水銀ランプを用いて800mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。
ポリ塩化ビニル系樹脂床材上に、ロールコーターを用いて塗料組成物1を塗布量25g/m2で塗布して、下塗り層を形成した後、高圧水銀ランプを用いて150mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、半硬化させた。その後、下塗り層上に、フローコーターを用いて、塗料組成物2を塗布量70g/m2で塗布して、上塗り層を形成した後、高圧水銀ランプを用いて800mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。
ポリ塩化ビニル系樹脂床材上に、ロールコーターを用いて塗料組成物1を塗布量25g/m2で塗布して、下塗り層を形成した。続いて、下塗り層上に、フローコーターを用いて、塗料組成物2を塗布量70g/m2で塗布して中塗り層した。その後、中塗り層上に、ロールコーターを用いて、塗料組成物3を塗布量15g/m2で塗布して上塗り層を形成した後、高圧水銀ランプを用いて800mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。
ポリ塩化ビニル系樹脂床材上に、ロールコーターを用いて塗料組成物1を塗布量25g/m2で塗布して、下塗り層を形成した。続いて、下塗り層上に、フローコーターを用いて、塗料組成物2を塗布量70g/m2で塗布して中塗り層した後、高圧水銀ランプを用いて800mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。その後、中塗り層上に、ロールコーターを用いて、塗料組成物3を塗布量15g/m2で塗布して上塗り層を形成した後、高圧水銀ランプを用いて800mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。
ポリ塩化ビニル系樹脂床材上に、ロールコーターを用いて塗料組成物1を塗布量25g/m2で塗布して、下塗り層を形成した。続いて、下塗り層上に、フローコーターを用いて、塗料組成物2を塗布量70g/m2で塗布して中塗り層した。その後、中塗り層上に、ロールコーターを用いて、塗料組成物3を塗布量15g/m2で塗布して上塗り層を形成した後、空気中でメタルハライドランプを用いて200mJ/cm2、160mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、半硬化させ、次に、酸素濃度0.5%の窒素/酸素混合ガス中で有電極紫外線ランプを用いて250mJ/cm2、240mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。
ポリ塩化ビニル系樹脂床材上に、ロールコーターを用いて塗料組成物1を塗布量25g/m2で塗布して、下塗り層を形成した。続いて、下塗り層上に、フローコーターを用いて、塗料組成物2を塗布量70g/m2で塗布して中塗り層した後、高圧水銀ランプを用いて800mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。その後、中塗り層上に、ロールコーターを用いて、塗料組成物3を塗布量15g/m2で塗布して上塗り層を形成した後、空気中でメタルハライドランプを用いて200mJ/cm2、160mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、半硬化させ、酸素濃度0.5%の窒素/酸素混合ガス中で有電極紫外線ランプを用いて250mJ/cm2、240mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。
ポリ塩化ビニル系樹脂床材上に、ロールコーターを用いて、塗料組成物2を塗布量70g/m2で塗布して上塗り層を形成した後、高圧水銀ランプを用いて800mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。
ポリ塩化ビニル系樹脂床材上に、ロールコーターを用いて、塗料組成物3を塗布量15g/m2で塗布して上塗り層を形成した後、高圧水銀ランプを用いて800mJ/cm2、100mW/cm2の条件で紫外線照射を行って、完全硬化させた。
(塗膜表面外観)
上記で製造した硬化塗膜付き合成樹脂床材の塗膜表面外観について、平滑性、肉持ち感、ゴミの付着抑制について、目視により下記の基準で評価した。評価結果を表4および5に示した。
[評価基準(平滑性)]
○:塗膜表面が均一で平滑な塗膜を形成している。
×:塗膜表面に歪みや偏りがあり、不均一な塗膜を形成している。
[評価基準(肉持ち感)]
○:下地となる基材の触感が目立たない。
×:下地となる基材の触感が目立つ。
[評価基準(ゴミの付着抑制)]
○:塗膜最表面に目立つゴミがない。
×:塗膜最表面に目立つゴミがある。
上記で製造した硬化塗膜付き合成樹脂床材の上塗り層とその下の層との密着性について、塗膜に対してJIS K 5600に準拠したカッターガイドを用いて2mm間隔100升目の碁盤目を作り、セロハンテープを強く圧着させ強く引き剥がして、下記の基準で評価した。評価結果を表4および5に示した。
[評価基準]
○:塗膜の剥離なし。
×:塗膜の剥離あり。
上記で製造した硬化塗膜付き合成樹脂床材の耐久性について、JIS A 1453に準拠した試験方法にて行い、下記の基準で評価した。評価結果を表4および5に示した。
[評価基準]
○:500回転後に塗膜が残存している。
×:500回転後に塗膜が残存していない。
Claims (11)
- 基材上に下塗り層用塗料組成物を塗布する第1塗布工程と、
前記下塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって半硬化させる第1照射工程と、
前記下塗り層上に上塗り層用塗料組成物を塗布する最終塗布工程と、
前記下塗り層用塗料組成物および前記上塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって完全硬化させる最終照射工程と、
を含み、
前記下塗り層用塗料組成物が、紫外線硬化型樹脂と、骨材とを含み、
前記上塗り層用塗料組成物が、紫外線硬化型樹脂と、艶消し剤とを含む、硬化塗膜付き合成樹脂床材の製造方法。 - 基材上に下塗り層用塗料組成物を塗布する第1塗布工程と、
前記下塗り層上に中塗り層用塗料組成物を塗布する第2塗布工程と、
前記下塗り層用塗料組成物および前記中塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって半硬化させる第1照射工程と、
前記中塗り層上に上塗り層用塗料組成物を塗布する最終塗布工程と、
前記下塗り層用塗料組成物、前記中塗り層用塗料組成物、および前記上塗り層用塗料組成物を紫外線照射によって完全硬化させる最終照射工程と、
を含み、
前記下塗り層用塗料組成物が、紫外線硬化型樹脂と、骨材とを含み、
前記上塗り層用塗料組成物が、紫外線硬化型樹脂と、艶消し剤とを含む、硬化塗膜付き合成樹脂床材の製造方法。 - 前記下塗り層用塗料組成物の固形分換算100質量%を基準として、前記下塗り層用塗料組成物中の前記紫外線硬化型樹脂の含有量が10質量%以上80質量%以下であり、前記骨材の含有量が5質量%以上70質量%以下である、請求項1または2に記載の合成樹脂床材の製造方法。
- 前記上塗り層用塗料組成物の固形分換算100質量%を基準として、前記上塗り層用塗料組成物中の前記紫外線硬化型樹脂の含有量が10質量%以上80質量%以下であり、前記艶消し剤の含有量が1質量%以上40質量%以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の合成樹脂床材の製造方法。
- 前記下塗り層用塗料組成物が、(メタ)アクリレートモノマーを含み、前記(メタ)アクリレートモノマーの含有量が、前記下塗り層用塗料組成物の固形分換算100質量%を基準として、10質量%以上70質量%以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の合成樹脂床材の製造方法。
- 前記上塗り層用塗料組成物が、(メタ)アクリレートモノマーを含み、前記(メタ)アクリレートモノマーの含有量が、前記上塗り層用塗料組成物の固形分換算100質量%を基準として、10質量%以上70質量%以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の合成樹脂床材の製造方法。
- 前記中塗り層用塗料組成物が、紫外線硬化型樹脂と、艶消し剤および/または骨材とを含む、請求項2に記載の合成樹脂床材の製造方法。
- 全塗料組成物の総塗布量が、40g/m2以上である、請求項1~7のいずれか一項に記載の合成樹脂床材の製造方法。
- 前記上塗り層用塗料組成物が、無溶剤型である、請求項1~8のいずれか一項に記載の合成樹脂床材の製造方法。
- 前記下塗り層用塗料組成物が、無溶剤型である、請求項1~9のいずれか一項に記載の合成樹脂床材の製造方法。
- 前記中塗り層用塗料組成物が、無溶剤型である、請求項2または7に記載の合成樹脂床材の製造方法。
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