UVハードコートの材料設計

第1部ウレタンアクリレートを用いたUV硬化塗膜の制御手法

(2023年7月12日 10:30〜12:00)

　UV硬化樹脂の構成成分の一つにウレタンアクリレートがある。もっとも大きな特徴として分子設計の自由度が高い事が挙げられ、塗膜に高硬度や柔軟性などの様々な特性を付与する事が可能である。本講座ではウレタンアクリレートの構造による塗膜特性の付与やUV硬化樹脂組成による塗膜特性の変化などの説明を行う。 　UV硬化樹脂は低温、省エネルギーでの塗膜作製可能な材料である。本講座ではそのUV硬化樹脂の構成成分の一つであるウレタンアクリレートについて、基礎知識から硬度、柔軟性、屈曲性、硬化収縮率抑制といった様々な機能付与のための選定ポイント等を整理し説明する。

1. UV硬化樹脂とは – UV硬化樹脂基本成分 -
2. ウレタンアクリレートとは – ウレタンアクリレートの特徴 -
3. 構造による特性の違い
   1. ポリオール変性による特性の違い
   2. エーテル系
   3. エステル系
   4. カーボネート系
   5. アクリルポリオール系
4. 分子量による塗膜特性の違い
   1. 組成物による塗膜特性の違い
   2. 各種モノマーによる特性違い
   3. ウレタンアクリレート分子量と混合物の特性違い
5. ウレタンアクリレートの低粘度化 – 低粘度化の必要性 -
6. 具体例
7. まとめ
• 質疑応答

第2部 UV硬化型コーティング向け添加剤の種類と選択

(2023年7月12日 12:50〜14:20)

　本講座を受講していただくことで、受講者の方が課題・目的に応じた適切な添加剤を選択できるようになることを目指します。 　UVハードコートの配合設計時に必要な外観を向上する添加剤や、耐擦り傷性等の物性を向上する添加剤にはどのようなものがあるのか、またその選択についてヒントとなる情報をお伝えします。

1. 塗膜の外観を向上する添加剤
   1. レベリングと濡れ
   2. シリコーン系添加剤と非シリコーン系添加剤の使い分け
   3. 反応性を有する添加剤
   4. レベリングとリコート性の両立のためには
   5. 泡・ワキの改善
   6. 水系コーティングでの選択肢
   7. PFAS代替
2. 塗膜物性を向上する添加剤
   1. 耐擦り傷性・耐摩耗性の向上
   2. ナノ粒子ディスパージョンの活用
   3. 摩擦係数低減
   4. 硬度向上と耐衝撃性 (柔軟性)
3. 機能性粒子の活用
   1. 沈降時の分散剤・沈降防止剤の使い分け
   2. 分散剤を活用することによる効果
      • 粘度低減
      • 高充填化
      • ヘイズ低減
4. 意匠を付与する添加剤
   1. つや消し
   2. 触感 (ソフトフィール)
   3. バイオマス添加剤
• 質疑応答

第3部 UV硬化型ハードコーティング剤の設計と基材密着性

(2023年7月12日 14:30〜16:00)

　UV硬化型コーティング剤の特徴や構成成分の特性、設計について紹介する。また、密着性の基本的な考え方と種々基材に対する密着手法について実例を交えながら解説する。

1. UV硬化システムと構成成分
   1. 熱硬化システムとUV/EB硬化システムの比較
   2. UV/EB硬化システムの特徴と課題
2. 材料の設計
   1. 反応性モノマー
   2. 反応性オリゴマー
      1. 合成方法
      2. 特徴・物性
   3. 反応性ポリマー
      1. 合成方法
      2. 特徴・物性
   4. 光開始剤
      1. 開裂型光開始剤
      2. 水素引き抜き型光開始剤
3. 応用展開
   1. UV硬化型ハードコートに求められる機能
   2. 基材密着性について
      1. 密着性について基本的な考え方
      2. 改善方法
• 質疑応答