JP2002348498A - 金属蒸着用活性エネルギー線硬化型アンダーコート組成物 - Google Patents

金属蒸着用活性エネルギー線硬化型アンダーコート組成物

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JP2002348498A
JP2002348498A JP2001157819A JP2001157819A JP2002348498A JP 2002348498 A JP2002348498 A JP 2002348498A JP 2001157819 A JP2001157819 A JP 2001157819A JP 2001157819 A JP2001157819 A JP 2001157819A JP 2002348498 A JP2002348498 A JP 2002348498A
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acrylate
acid
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Yoichi Adachi
陽一 安達
Kazuhiko Takashima
一彦 高島
Akira Ushio
朗 牛尾
Sakae Matsui
栄 松井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々のプラスチックにより形成される成形体
に好適に塗布でき、密着性及び耐熱性に優れた成形体を
得ることができる金属蒸着用紫外線硬化型下塗り塗料を
提供する。 【解決手段】 (a)ジシクロペンタニル(メタ)アク
リレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート及
びイソボルニル(メタ)アクリレートから選ばれる少な
くとも1種のモノマーを30〜90重量%、並びに、
(b)その他の重合性不飽和モノマー10〜70重量%
を構成成分とし、ガラス転移温度(Tg)100〜20
0℃であり、かつ、溶解性パラメータ(SP値)7.0
〜9.5であるアクリル樹脂20〜70重量%と、分子
内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有する
化合物30〜80重量%とを含有し、更に、上記アクリ
ル樹脂と上記分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリ
ロイル基を有する化合物との合計量に対して、塩素化ポ
リオレフィン0.05〜10重量%及び光重合開始剤2
〜15重量%を含有する金属蒸着用紫外線硬化型下塗り
塗料である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、密着性及び耐熱性
に優れ、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の種々の
プラスチックにより形成される成形体に金属蒸着するた
めに用いられる金属蒸着用紫外線硬化型下塗り塗料に関
する。
【0002】
【従来の技術】自動車の反射鏡等は、ポリプロピレン、
ポリカーボネート等の種々のプラスチックを用いて成形
体の形成がなされ、その表面にアルミニウム等の金属を
真空蒸着することによって目的物が作製されている。し
かし、このような場合、アルミニウム等の金属を直接プ
ラスチックにより形成される成形体に蒸着すると、金属
の光揮感がなく、反射鏡として必要な光学特性を確保す
ることができない。このため、金属蒸着の前に、予めプ
ラスチック表面に下塗り塗料を塗布し、硬化させ、光学
特性の改善が図られている。このような目的に使用され
る下塗り塗料としては、例えば、アクリル樹脂及び硝化
綿系樹脂よりなるラッカー、ウレタン樹脂塗料、紫外線
硬化型塗料等の種々のものが知られている。
【0003】しかしながら、これらの下塗り塗料をプラ
スチック基材に塗布するにあたり、プラスチックの種類
によって、異なる下塗り塗料を用意する必要があった。
つまり、これらの下塗り塗料は、ポリプロピレン以外の
プラスチックを用いて形成された成形体には好適に用い
られるが、ポリプロピレンを用いて形成された成形体に
これらの下塗り塗料を塗布すると、基材と下塗り塗料と
の密着性を確保することが困難であることから、これら
の塗料とは別に、ポリプロピレンを用いて形成された成
形体専用の下塗り塗料を用意しなければならなかった。
また、この専用の下塗り塗料をポリプロピレン以外のプ
ラスチック、例えば、ポリカーボネートにより形成され
た成形体に塗布すると、耐熱性が低下してしまい、自動
車の反射鏡等として好適に用いることができなかった。
【0004】ところで、特開平7−26167号公報に
は、ジペンタエリスリトールの多官能アクリレートと、
イソシアヌレート型ポリイソシアネートとを含有してな
るFRP用金属蒸着用紫外硬化型下塗り液状組成物、W
O95/32250号公報には、分子内に少なくとも2
個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、油変性ア
ルキド樹脂、及び、光重合開始剤を含有してなるFRP
用金属蒸着用紫外硬化型下塗り液状組成物がそれぞれ記
載されている。これらの液状組成物を下塗り塗料として
FRP(繊維強化複合材料)素材の表面に塗布すること
により、FRP素材に対する密着性、耐熱性や耐水性を
向上させている。
【0005】しかしながら、これらの液状組成物は、ポ
リプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート、アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン共重合体等の種々のプラス
チックに対して好適に用いられるか否かは不明であっ
た。従って、種々のプラスチックにより形成される成形
体に好適に塗布でき、基材への密着性及び得られる成形
体の耐熱性に優れた金属蒸着用紫外線硬化型下塗り塗料
の開発が望まれていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現状
に鑑み、種々のプラスチックにより形成される成形体に
好適に塗布でき、密着性及び耐熱性に優れた成形体を得
ることができる金属蒸着用紫外線硬化型下塗り塗料を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、金属蒸着
用紫外線硬化型下塗り塗料を検討するうち、ジシクロペ
ンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル
(メタ)アクリレート及びイソボルニル(メタ)アクリ
レートから選ばれる少なくとも1種のモノマーや、その
他の重合性不飽和モノマーを構成成分とし、特定のガラ
ス転移温度(Tg)及び溶解性パラメータ(SP値)を
有するアクリル樹脂と、分子内に少なくとも2個の(メ
タ)アクリロイル基を有する化合物とを特定量ずつ含有
し、更に、塩素化ポリオレフィン及び光重合開始剤を含
有することによって得られる塗料が金属蒸着用紫外線硬
化型下塗り塗料として種々のプラスチックにより形成さ
れる成形体に好適に塗布でき、基材に対する密着性及び
得られる成形体の耐熱性に優れることを見出し、本発明
を完成した。
【0008】本発明は、(a)ジシクロペンタニル(メ
タ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリ
レート及びイソボルニル(メタ)アクリレートから選ば
れる少なくとも1種のモノマーを30〜90重量%、並
びに、(b)その他の重合性不飽和モノマー10〜70
重量%を構成成分とし、ガラス転移温度(Tg)100
〜200℃であり、かつ、溶解性パラメータ(SP値)
7.0〜9.5であるアクリル樹脂20〜70重量%
と、分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基
を有する化合物30〜80重量%とを含有し、更に、上
記アクリル樹脂と上記分子内に少なくとも2個の(メ
タ)アクリロイル基を有する化合物との合計量に対し
て、塩素化ポリオレフィン0.05〜10重量%及び光
重合開始剤2〜15重量%を含有する金属蒸着用紫外線
硬化型下塗り塗料(以下、「下塗り塗料」ともいう)で
ある。以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明の第1の成分は、(a)ジシクロペ
ンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル
(メタ)アクリレート及びイソボルニル(メタ)アクリ
レートから選ばれる少なくとも1種のモノマー、並び
に、(b)その他の重合性不飽和モノマーを構成成分と
するアクリル樹脂である。
【0010】上記アクリル樹脂は、(a)ジシクロペン
タニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メ
タ)アクリレート及びイソボルニル(メタ)アクリレー
トから選ばれる少なくとも1種のモノマーと、(b)そ
の他の重合性不飽和モノマーとからなるモノマー成分を
共重合することにより得られるものである。
【0011】上記(a)ジシクロペンタニル(メタ)ア
クリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート
及びイソボルニル(メタ)アクリレートから選ばれる少
なくとも1種のモノマーとしては、ガラス転移温度(T
g)が高く、得られる成形体の耐熱性を高くすることが
できることから、イソボルニル(メタ)アクリレートが
好ましい。
【0012】尚、本発明において、「(メタ)アクリレ
ート」とは、「アクリレート又はメタアクリレート」を
意味するものとする。すなわち、例えば、上記(a)成
分におけるイソボルニル(メタ)アクリレートは、イソ
ボルニルアクリレート又はイソボルニルメタアクリレー
トを意味する。
【0013】上記(b)その他の重合性不飽和モノマー
としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチ
ル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリ
レート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチ
ル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレ
ート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メ
タ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、ヘ
プチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)
アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2
−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル
(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
ト、2,3−ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレー
ト、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリ
エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の水酸
基含有重合性不飽和モノマー;上記水酸基含有重合性不
飽和モノマーにε−カプロラクトンを開環重合した化合
物、例えば、「プラクセルFA−1」、「プラクセルF
A−2」、「プラクセルFA−3」、「プラクセルFA
−4」、「プラクセルFA−5」、「プラクセルFM−
1」、「プラクセルFM−2」、「プラクセルFM−
3」、「プラクセルFM−4」、「プラクセルFM−
5」(以上、いずれもダイセル化学社製、商品名)等の
商品名で表される水酸基含有重合性不飽和モノマー;
(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;グリ
シジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロ
ヘキシルメチル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含
有重合性不飽和モノマー;N,N−ジメチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロ
ピル(メタ)アクリレート等のアミノアルキル基含有重
合性不飽和モノマー;アクリルアミド、メタアクリルア
ミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)ア
クリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メ
チロールアクリルアミドメチルエーテル、N−メチロー
ルアクリルアミドブチルエーテル等の(メタ)アクリル
アミド又はその誘導体;アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、酢酸ビニル、ベオバモノマー(シェル化学社
製)、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、スチレン
等の重合性不飽和モノマー等が挙げられる。これらの化
合物は、1種又は2種以上を組み合わせて使用すること
ができる。
【0014】本発明の下塗り塗料における、アクリル樹
脂を構成する各モノマーの配合割合は、全構成モノマー
を100重量%とした場合に、以下の範囲内にある。上
記(a)ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジ
シクロペンテニル(メタ)アクリレート及びイソボルニ
ル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種の
モノマーの量は、30〜90重量%の範囲内にある。こ
の範囲内にすることにより、得られる塗膜の外観等が良
好となる。好ましくは、35〜85重量%である。上記
(b)その他のアルキル(メタ)アクリレートの量は、
10〜70重量%の範囲内にある。この範囲内にするこ
とにより、仕上がり性、塗膜の耐水二次付着性等が良好
となる。好ましくは、15〜65重量%である。
【0015】上記アクリル樹脂は、酸価が5mgKOH
/g以下であり、水酸基価が5以下であることが下地と
の付着性の観点から好ましく、特に、実質的に官能基は
ない方が好ましい。官能基がないことにより、アクリル
樹脂の溶解性パラメーター(SP値)を低くすることが
でき、ポリプロピレン等のプラスチック素材への密着性
を確保することができる。
【0016】また、上記アクリル樹脂の数平均分子量
(Mn)は、7000〜30000であることが好まし
く、9000〜25000であることがより好ましい。
下限を下回ると、塗料としての架橋性が低下することに
より基材への密着性が低下し、上限を上回ると、塗布作
業が困難になったり、外観が低下したりする。尚、本発
明において、数平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィ
ー(GPC)によって、標準ポリスチレンの検量線を用
いて測定したものである。
【0017】更に、上記アクリル樹脂のガラス転移温度
(Tg)は、100〜200℃である。好ましくは12
0〜180℃であり、より好ましくは130〜170℃
である。下限を下回ると、得られる成形体の耐熱性試験
後の外観が低下し、上限を上回るものを得ることは工業
上困難である。
【0018】また更に、上記アクリル樹脂の溶解性パラ
メーター(SP値)が、7.0〜9.5である。好まし
くは、7.5〜9.2である。下限を下回ると、得られ
る成形体の耐熱性が低く、工業上製造することも困難で
あり、上限を上回ると基材への密着性が低下する。
【0019】上記モノマー成分を重合してアクリル樹脂
を得るための重合方法は、特に限定されるものではな
く、それ自体既知の重合方法、例えば、ラジカル重合開
始剤の存在下において、塊状重合法、溶液重合法、塊状
重合後に懸濁重合を行う塊状−懸濁二段重合法等が挙げ
られ、中でも溶液重合法を好適に使用することができ
る。
【0020】上記重合方法においては、得られるアクリ
ル樹脂中にモノマー成分、特に、(a)ジシクロペンタ
ニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メ
タ)アクリレート及びイソボルニル(メタ)アクリレー
トから選ばれる少なくとも1種のモノマーが残存してい
ると、得られる成形体の初期密着性が低下するおそれが
あるため、重合開始剤の量を多くするか、及び/又は、
重合時間を長くすることが好ましい。具体的には、上記
重合開始剤の量としては、モノマー成分100重量部に
対して、0.5重量部以上が好ましく、より好ましく
は、1〜5重量部であり、通常2〜3回に分けて滴下さ
れる。上記重合時間は、合計で2〜5時間程度が好まし
い。尚、モノマーの残存を防止する観点においては、重
合反応温度を上げる方法も採用することができるが、得
られるアクリル樹脂の数平均分子量が必要以上に小さく
ならないように注意する必要がある。上記重合反応温度
としては、75〜120℃が好ましい。
【0021】本発明の下塗り塗料では、上記第1の成分
であるアクリル樹脂を、後述する第2の成分である分子
内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有する
化合物との合計量に対して、20〜70重量%含有す
る。20重量%未満であると、基材への密着性、得られ
る成形体の耐熱性等の性能に劣り、70重量%を超える
と硬化性や塗膜物性に劣るため、上記範囲に限定され
る。好ましくは、30〜60重量%である。
【0022】本発明の第2の成分は、分子内に少なくと
も2個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物であ
る。上記分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイ
ル基を有する化合物は、紫外線照射によって上記光重合
開始剤の作用により重合し、硬化して、下塗り塗膜の形
成に寄与する。
【0023】上記分子内に少なくとも2個の(メタ)ア
クリロイル基を有する化合物としては、例えば、(1)
ポリオールと(メタ)アクリル酸とを反応させて得られ
るもの、(2)分子内に末端イソシアネート基を有する
化合物に、水酸基及び(メタ)アクリロイル基を有する
化合物を付加して得られるウレタンアクリレート、
(3)分子内に少なくとも2個のエポキシ基又はグリシ
ジル基を有する化合物と(メタ)アクリル酸とを反応さ
せて得られるエポキシアクリレート等を挙げることがで
きる。
【0024】上記(1)ポリオールと(メタ)アクリル
酸とを反応させて得られるものは、オリゴエステルアク
リレートである。上記ポリオールとしては、例えば、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレング
リコール、ポリエチレングリコール、トリメチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、テトラメチレング
リコール、ポリテトラメチレングリコール、1,2−ブ
タンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタ
ンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチル
グリコール、1,2−ヘキシレングリコール、1,6−
ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、1,10−デカ
ンジオール、シクロヘキサンジオール、2−ブテン−
1,4−ジオール、3−シクロヘキセン−1,1−ジメ
タノール、4−メチル−3−シクロヘキセン−1,1−
ジメタノール、3−メチレン−1,5−ペンタンジオー
ル、(2−ヒドロキシエトキシ)−1−プロパノール、
4−(2−ヒドロキシエトキシ)−1−ブタノール、5
−(2−ヒドロキシエトキシ)−ペンタノール、3−
(2−ヒドロキシプロポキシ)−1−ブタノール、4−
(2−ヒドロキシプロポキシ)−1−ブタノール、5−
(2−ヒドロキシプロポキシ)−1−ペンタノール、1
−(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ブタノール、1−
(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ペンタノール、水素
化ビスフェノールA、グリセリン、ジグリセリン、ポリ
カプロラクトン、1,2,6−ヘキサントリオール、ト
リメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタ
ントリオール、トリスヒドロキシメチルアミノメタン、
3−(2−ヒドロキシエトキシ)−1,2−プロパンジ
オール、3−(2ヒドロキシプロポキシ)−1,2−プ
ロパンジオール、6−(2−ヒドロキシエトキシ)−
1,2−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、
ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコール、スピロ
グリコール、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシプロ
ピロキシフェニル)プロパン、ペンタエリスリトール、
ジペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ト
リスヒドロキシエチルイソシアヌレート、ジ(2−ヒド
ロキシエチル)−1−アセトキシエチルイソシアヌレー
ト、ジ(2−ヒドロキシエチル)−2−アセトキシエチ
ルイソシアヌレート、マニトール、グルコース等のポリ
オール類を挙げることができ、更に、これらのポリオー
ル類にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ε
−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン等を付加反応さ
せて得られるアルキレンオキサイド変性又はラクトン変
性のポリオール;過剰のこれらのポリオール類と多塩基
酸又はその酸無水物とを縮合して得られる末端水酸基を
有するポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオー
ル等をも挙げることができる。
【0025】上記多塩基酸又はその酸無水物としては特
に限定されず、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸、トリメット酸、メチルシクロヘキセントリカ
ルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、テ
トラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ハイミッ
ク酸、コハク酸、ドデシニルコハク酸、メチルグルタル
酸、ピメリン酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、ク
ロロマレイン酸、ジクロロマレイン酸、シトラコン酸、
メサコン酸、イタコン酸、テトラヒドロフタル酸、カー
ビック酸、ヘット酸、アコニット酸、グルタコン酸、こ
れらの酸無水物等を挙げることができる。
【0026】上記ポリオールとしては、更に、分子内に
少なくとも2個のエポキシ基又はグリシジル基を有する
化合物と一価の酸又は一価のアミンとを反応させて得ら
れるもの等をも挙げることができる。
【0027】上記分子内に少なくとも2個のエポキシ基
又はグリシジル基を有する化合物としては特に限定され
ず、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、
2,6−キシレノール、臭素化ビスフェノールA、フェ
ノールノボラック、o−クレゾールノボラック等を含有
するグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;ダイマー酸等
を含有するグリシジルエステル型エポキシ樹脂;芳香族
又は複素環族アミン等を含有するグリシジルエステル型
エポキシ樹脂;脂環型のエポキシ樹脂;エポキシ基又は
グリシジル基を有するアクリル樹脂等を挙げることがで
きる。
【0028】上記グリシジルエーテル型エポキシ樹脂と
しては、また、例えば、グリセロールトリグリシジルエ
ーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテ
ル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ソルビト
ールペンタグリシジルエーテル、ソルビタンテトラグリ
シジルエーテル、ソルビタンペンタグリシジルエーテ
ル、トリグリセロールテトラグリシジルエーテル、テト
ラグリセロールテトラグリシジルエーテル、ペンタグリ
セロールテトラグリシジルエーテル、トリグリセロール
ペンタグリシジルエーテル、テトラグリセロールペンタ
グリシジルエーテル、ペンタグリセロールペンタグリシ
ジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジル
エーテル、トリグリシジルイソシアヌレート等を挙げる
ことができる。
【0029】上記一価の酸としては特に限定されず、例
えば、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、ラウリン酸、ス
テアリン酸、酪酸、(メタ)アクリル酸等を挙げること
ができる。上記一価のアミンとしては特に限定されず、
例えば、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチ
ルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミ
ン、モノ−n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、
トリ−n−ブチルアミン、モノ−2−エチルヘキシルア
ミン、モノベンジルアミン、ピペリジン、モルホリン、
n−メチルモルホリン、n−エチルモルホリン、セチル
モルホリン等を挙げることができる。
【0030】上記(2)分子内に末端イソシアネート基
を有する化合物に、水酸基及び(メタ)アクリロイル基
を有する化合物を付加して得られるウレタンアクリレー
トにおいて、上記分子内に末端イソシアネート基を有す
る化合物としては、例えば、ポリイソシアネート、又
は、上記(1)の化合物におけるポリオールとして例示
されているものにポリイソシアネートを反応させて得ら
れるもの等を挙げることができる。
【0031】上記(2)の化合物のうち、上記ポリオー
ルとして、上記分子内に少なくとも2個のエポキシ基又
はグリシジル基を有する化合物と一価の酸又は一価のア
ミンとを反応させて得られるものを使用した場合には、
例えば、予め分子内に1個の水酸基及び(メタ)アクリ
ロイル基を有する化合物とポリイソシアネートとを反応
させて得られる1分子中に1個のイソシアネート基を有
する化合物に、分子内に少なくとも2個のエポキシ基又
はグリシジル基を有する化合物と一価の酸又は一価のア
ミンとを反応させて得られるポリオールを反応させて、
エステル結合及びウレタン結合を有するウレタン変性エ
ポキシアクリレートとして得ることができる。
【0032】上記(2)の化合物における上記ポリイソ
シアネートとしては、例えば、脂肪族系、脂環式系、芳
香族系及び芳香族−脂肪族系等のうちのいずれのもので
あってもよく、このようなものとしては、例えば、トリ
レンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジ
イソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、
4,4′−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネー
ト)、メチルシクロヘキサン−2,4−ジイソシアネー
ト、メチルシクロヘキサン−2,6−ジイソシアネー
ト、1,3−(イソシアネートメチル)シクロヘキサ
ン、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメ
チレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネー
ト、ジアニシジンジイソシアネート、フェニルジイソシ
アネート、ハロゲン化フェニルジイソシアネート、メチ
レンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ブ
チレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネー
ト、オクタデシレンジイソシアネート、1,5−ナフタ
レンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンジ
イソシアネート、トリフェニルメタントリイソシーアネ
ート、ナフチレンジイソシアネート、3−フェニル−2
−エチレンジイソシアネート、クメン−2,4−ジイソ
シアネート、4−メトキシ−1,3−フェニレンジイソ
シアネート、4−エトキシ−1,3−フェニレンジイソ
シアネート、2,4′−ジイソシアネートジフェニルエ
ーテル、5,6−ジメチル−1,3−フェニレンジイソ
シアネート、4,4′−ジイソシアネートジフェニルエ
ーテル、ベンジジンジイソシアネート、9,10−アン
スラセンジイソシアネート、4,4′−ジイソシアネー
トジベンジル、3,3−ジメチル−4,4′−ジイソシ
アネートジフェニル、2,6−ジメチル−4,4′−ジ
イソシアネートジフェニル、3,3−ジメトキシ−4,
4′−ジイソシアネートジフェニル、1,4−アンスラ
センジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、
1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,10−
デカンメチレンジイソシアネート、1,3−シクロヘキ
シレンジイソシアネート等のジイソシアネート類;これ
らジイソシアネート類のヌレート体、ビュレット体、ア
ダクト体;2,4,6−トリレントリイソシアネート、
2,4,4′−トリイソシアネートジフェニルエーテル
等のトリイソシアネート類等を挙げることができる。
【0033】上記(2)の化合物における上記水酸基及
び(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、例
えば、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレー
ト、エポキシ(メタ)アクレリート、(メタ)アクリル
酸−2−ヒドロキシエチル、グリセロールジ(メタ)ア
クリレート、及び、これらにエチレンオキサイド、プロ
ピレンオキサイド、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラ
クトン等を付加して得られるアルキレンオキサイド変性
又はラクトン変性の化合物等を挙げることができ、ま
た、これらの化合物にポリイソシアネートを付加した化
合物を用いることもできる。
【0034】上記(3)分子内に少なくとも2個のエポ
キシ基又はグリシジル基を有する化合物と(メタ)アク
リル酸とを反応させて得られるものは、エポキシアクリ
レートである。
【0035】上記分子内に少なくとも2個のエポキシ基
又はグリシジル基を有する化合物としては、例えば、上
記(1)の化合物における分子内に少なくとも2個のエ
ポキシ基又はグリシジル基を有する化合物として例示さ
れているもの等を挙げることができる。
【0036】本発明においては、上記分子内に少なくと
も2個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物とし
て、上記(1)〜(3)等のものを使用することがで
き、これらの化合物は、含有する不飽和結合の関与によ
って重合反応が生じて紫外線硬化されるが、必要に応じ
て、本発明の下塗り塗料に、更に、不飽和結合を有する
その他の化合物として、例えば、ジアリルフマレート、
トリアリルイソシアヌレート等を含有させることもでき
る。
【0037】本発明の下塗り塗料では、上記第2の成分
である分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル
基を有する化合物を、上記第1の成分であるアクリル樹
脂との合計量に対して、30〜80重量%含有する。3
0重量%未満であると光沢、耐熱性に劣り、80重量%
を超えると基材への密着性が低下するので、上記範囲に
限定される。好ましくは、40〜70重量%である。
【0038】上記分子内に少なくとも2個の(メタ)ア
クリロイル基を有する化合物の中でも、特に、分子内に
少なくとも4個の(メタ)アクリロイル基を有する化合
物を、(メタ)アクリロイル基を有する化合物の全量に
対し、40重量%以上含有させることが、塗膜の硬化性
及び耐水性の観点から好ましい。更に、50重量%以上
用いることで塗膜性能はより向上する。
【0039】本発明の第3の成分は、塩素化ポリオレフ
ィンである。上記塩素化ポリオレフィンを、本発明の下
塗り塗料に添加することで、基材との付着性を向上させ
ることができる。特に基材として、ポリプロピレン等の
オレフィン系の基材に対して良好な付着性を付与するこ
とができる。
【0040】本発明の下塗り塗料は、上記アクリル樹脂
と上記分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル
基を有する化合物との合計量に対して、上記塩素化ポリ
オレフィンを0.05〜10重量%含有する。好ましく
は、0.05〜1重量%である。上限を越えると、塗料
の経時安定性が低下し、下限を下回ると基材に対する密
着性が不充分である。
【0041】本発明において用いられる塩素化ポリオレ
フィンとしては、特に限定されず、例えば、塩素化ポリ
プロピレン、無水マレイン酸を塩素化ポリプロピレンに
グラフトさせたものから選ばれる1種以上のもの等を挙
げることができる。
【0042】上記無水マレイン酸を塩素化ポリプロピレ
ンにグラフトさせる方法は、特に限定されないが、例え
ば、塩素化ポリプロピレンと無水マレイン酸を、過酸化
物の存在下で溶融混合し、塩素化ポリプロピレンに無水
マレイン酸をグラフトさせたものを用いることができ
る。このときの反応温度としては、例えば180〜25
00℃の範囲内で選択することができる。また無水マレ
イン酸のグラフト化率としては、0.01〜1mol/
Lであるものが好ましい。
【0043】本発明において用いられる無水マレイン酸
グラフトポリプロピレンは、通常一般に市販されている
ものを用いてもよい。このような市販品としては、東洋
化成工業社製商品名「ハードレン14ML」、日本パル
プ社製商品名「スーパークロン306」等が挙げられ
る。
【0044】本発明において用いられる無水マレイン酸
グラフトポリプロピレン樹脂のベースのポリプロピレン
樹脂としては、一般的なポリプロピレン樹脂を用いるこ
とができ、例えば、ポリプロピレンホモポリマー、エチ
レンプロピレンブロックコポリマー、エチレンプロピレ
ンランダムコポリマー、その他のコポリマー等を用いる
ことができる。
【0045】本発明の下塗り塗料を用いることにより、
金属蒸着膜を基材に、より強く付着させることができ
る。従来のものより良好な付着性を得ることができる詳
細な理由については明らかではないが、特に無水マレイ
ン酸グラフトポリプロピレンを用いた場合には、付着時
における塗料の溶融粘度が低くなり、付着させることが
可能になったものと思われる。
【0046】本発明の第4の成分は、光重合開始剤であ
る。上記光重合開始剤としては特に限定されず、例え
ば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエー
テル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソ
プロピルエーテル、ベンゾイン、α−メチルベンゾイ
ン、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、2−エチルアン
トラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロ
ルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、2−ア
ミノアントラキノン、ベンゾフェノン、p−クロルベン
ゾフェノン、p−ジメチルアミノベンゾフェノン、ベン
ゾフェノンメチルエーテル、メチルベンゾフェノン、
4,4−ジクロロベンゾフェノン、4,4−ビスジエチ
ルアミノベンゾフェノン、ジフェニルスルフィド、テト
ラメチルチウラムジスルフィド、2,4−ジメチルチオ
キサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、
2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロルチオキサ
ントン、2−イソプロピルチオキサントン、2,2−ジ
メトキシー2−フェニルアセトフェノン、α,α−ジク
ロロ−4−フェノキシアセトン、p−tert−ブチル
トリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルジク
ロロアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノ
ン、p−ジメチルアミノアセトフェノンヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン、1−(4−イソプロピルフ
ェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルアロバン−1−
オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン
−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾインジフェ
ニルホスフィンオキサイド、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、4−(2−アクリロキシ)オキシエトキシ
−フェニル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン、4
−(2−ヒドロキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2
−プロピル)ケトン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾ
イル)−2,4,4−トリメチルフェニルホスフィンオ
キサイド等を挙げることができる。これらのうち、ベン
ゾフェノン、2−エチルアントラキノン、2,4−ジメ
チルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサ
ントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロル
チオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1−(4−イ
ソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプ
ロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフ
ェニルエタン−1−オンが、硬化性、密着性、耐熱性に
優れているので、好ましい。本発明においては、これら
のうち1種又は2種以上を組み合わせて使用することが
できる。
【0047】本発明の下塗り塗料は、上記アクリル樹脂
と上記分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル
基を有する化合物との合計量に対して、上記光重合開始
剤を2〜15重量%含有する。2重量%未満であると密
着性、耐熱性に劣り、15重量%を超えても効果は変わ
らないが、経済上不利であるので、上記範囲に限定され
る。好ましくは、3〜10重量%である。
【0048】本発明においては、上記第1の成分、第2
の成分、第3の成分及び第4の成分に加えて、更に、溶
剤、表面調整剤等を添加することができる。上記溶剤
は、本発明の下塗り塗料を希釈して塗装しやすくする作
用を有する。上記溶剤としては特に限定されないが、濡
れ性を高めるためには低表面張力溶剤が好ましく、この
ようなものとしては、例えば、アルコール系溶剤、メチ
ルイソブチルケトン等のケトン系溶剤等を挙げることが
でき、更に、これらに加えて、蒸発速度やコスト等に鑑
み、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン等を
併用することもできる。上記溶剤の配合量は、必要に応
じて増減することができる。
【0049】上記表面調整剤としては特に限定されず、
例えば、ふっ素系添加剤等を挙げることができる。上記
ふっ素系添加剤は、表面張力を低下させて濡れ性を高め
ることにより、種々のプラスチック素材に塗布するとき
のハジキを防止する作用を有する。上記ふっ素系添加剤
の具体例としては、例えば、メガファックF−177
(商品名、大日本インキ化学工業社製)等を挙げること
ができる。
【0050】本発明においては、上記表面調整剤の添加
量は、上記第1の成分、第2の成分、第3の成分及び第
4の成分の4成分の合計100重量部に対して、上記ふ
っ素系添加剤を用いる場合には、0.01〜1.0重量
部が好ましい。
【0051】本発明の下塗り塗料を適用することができ
るプラスチック基材としては特に限定されず、例えば、
ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニト
リル−スチレン共重合体、ポリフェニレンオキシド、ポ
リブチレンテレフタレート−ポリエチレンテレフタレー
ト複合材、ポリカーボネート−ポリエチレンテレフタレ
ート複合材等に適用でき、具体的には、ヘッドランプ、
テイルランプ、サイドランプ等の自動車反射鏡等を挙げ
ることができる。本発明の下塗り塗料は、上記自動車反
射鏡等のみならず、更に、例えば、塗装後に金属蒸着膜
を形成させる玩具、日用品等に適用することができる。
玩具、日用品等に塗布することによって美粧効果を付与
することができる。
【0052】本発明の下塗り塗料を用いて、自動車反射
鏡等を製造するにあたっては、例えば、プラスチック基
材を水系洗浄剤で洗浄した後、本発明の下塗り塗料を基
材の表面に塗布し、その後紫外線照射して下塗り塗膜を
形成する。
【0053】上記塗布は、エアースプレー塗装、静電塗
装、浸漬塗装等によって行うことができる。上記塗布に
おいては、乾燥膜厚が10〜40μmとなるように行
い、上記紫外線照射の前に、60〜130℃で、2〜2
5分、好ましくは3〜20分の条件で、プレヒートして
溶剤を蒸発させることができる。上記プレヒートの温度
が60℃未満であると、耐水性、耐熱性に劣り、130
℃を超えると性能に影響はないが、経済上不利である。
【0054】上記紫外線照射は、上記プレヒートの後、
500〜5000mJ程度の条件で行うことができる。
上記紫外線照射によって本発明の下塗り塗料を硬化させ
ることができる。上記紫外線照射にあたっては、通常当
該分野で用いられている高圧水銀灯、メタルハライドラ
ンプ等を用いることができる。
【0055】本発明の下塗り塗料を塗装し硬化した後、
その硬化塗膜の上に、例えば、アルミニウム等の金属を
真空蒸着し、必要に応じて、更に、腐食防止のために、
蒸着された金属の上にクリヤー塗装を施し、40〜12
0℃で5〜25分程度の条件で焼き付け、乾燥膜厚2〜
15μmのトップコート層を形成することにより、目的
物である自動車反射鏡等を得ることができる。
【0056】上記クリヤー塗装に使用されるクリヤー塗
料としては、例えば、アクリル系ラッカー塗料、アクリ
ルメラミン硬化系クリヤー塗料、アルミキレート硬化型
アクリル系塗料等を挙げることができる。
【0057】
【実施例】以下に本発明を実施例により更に具体的に説
明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。また実施例中、「部」は特に断りのない限
り「重量部」を意味する。
【0058】参考例 反応用コルベンにトルエンを336g入れ、窒素ガス雰
囲気下で90℃まで加熱した。スチレンモノマー(S
T)70g、メチルメタクリレート(MMA)140
g、イソボルニルメタクリレート(IBOMA)140
g、光重合開始剤としてのターシャリーブチルパーオキ
サイド3.5g、溶剤としてのトルエン7gを混合した
ものを滴下ロートに入れ、3時間かけて反応用コルベン
内に滴下した。その後1時間30分攪拌し、トルエン7
g、ターシャリーブチルパーオキサイド0.7gを混合
した溶液を滴下ロートよりコルベン内に30分かけて滴
下した。その後1時間30分攪拌し、コルベンを冷却し
た。704gのアクリル樹脂1を得た。アクリル樹脂1
と同様の条件にて、表1中に示したモノマー配合比にて
反応させたものをアクリル樹脂2〜8とした。尚、表1
中に示した「ジシクロペンタニル」とは、「ジシクロペ
ンタニルメタクリレート」を意味し、「ジシクロペンテ
ニル」とは、「ジシクロペンテニルメタクリレート」を
意味する。また、IBOAとは、イソボルニルアクリレ
ートを意味する。得られたアクリル樹脂1〜8のTg及
びSP値を表1に示した。Tg及びSP値は、使用した
モノマー配合比から求めた値である。また、アクリル樹
脂1〜8の酸価及び水酸基価は、いずれも0であった。
【0059】実施例1〜14、比較例1〜3 表1に示した各成分を、表1に示した重量部配合し、各
実施例及び比較例のプラスチック用金属蒸着用紫外線硬
化型下塗り塗料を調製した。比較例1では、アクリル樹
脂の代わりに、イソボルニルメタクリレートモノマーを
用いた。表1中、分子内に6個の(メタ)アクリロイル
基を有する(以下、分子内に含有される(メタ)アクリ
ロイル基が、例えば、6個等である場合、「6官能」等
ともいう)(メタ)アクリレートとして、アロニックス
M−402〔東亜合成社製、ジペンタエリスリトールの
ヘキサアクリレート〕を使用した。4官能の(メタ)ア
クリレートとして、アロニックスM−408〔東亜合成
社製、ジトリメチロールプロパンのテトラアクリレー
ト〕を使用し、3官能の(メタ)アクリレートとして、
アロニックスM−309(TMPTA)〔東亜合成社
製、トリメチロールプロパンのトリアクリレート〕を使
用し、2官能の(メタ)アクリレートとして、アロニッ
クスM−220(TPGDA)〔東亜合成社製、トリプ
ロピレングリコールのジアクリレート〕、アロニックス
M−1600〔東亜合成社製、ウレタンのアクリレー
ト〕、エポキシエステル70PA〔共栄社製、プロピレ
ングリコールジグリシジルエーテルのジアクリレート〕
を使用した。
【0060】塩素化ポリオレフィンとして、ハードレン
14MLを使用した。光重合開始剤として、2−エチル
アントラキノン、ベンゾフェノンを使用した。表面調整
剤として、メガファックF−177(大日本インキ化学
工業社製、パーフルオロアルキル基含有ノニオンオリゴ
マー)を使用した。溶剤として、トルエン、メチルイソ
ブチルケトンを使用した。
【0061】
【表1】
【0062】プラスチック用金属蒸着部品の作成 金属蒸着部品用の自動車ランプ用ポリプロピレン(P
P)素材の基材における平面部を2×5cm切断して得
た板をイソプロピルアルコール(IPA)洗浄し、乾燥
後、得られた各プラスチック用金属蒸着用紫外線硬化型
下塗り塗料を、乾燥膜厚が15μmになるようにその表
面にエアースプレー塗装した。その後、80℃で5分間
の条件でプレヒートして溶剤を除去し、80W/cmの
オゾンタイプ拡散型の高圧水銀灯を使用し、1500m
Jの照射量で紫外線を照射することによって硬化させ、
プラスチック基材の表面に下塗り塗膜を形成した。次に
得られた下塗り塗膜の表面にアルミニウムを真空蒸着し
た後、更に、その上から、上塗り塗料(ユービーコート
90K−31、日本ペイント社製、アルミキレート硬化
型アクリル系塗料)を、乾燥膜厚が3μmとなるように
エアースプレー塗装し、60℃で20分間の条件で焼き
付けてトップコート層を形成し、プラスチック製金属蒸
着部品を作成した。同様にして、ポリカーボネート(P
C)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブ
チレンテレフタレート(PBT)、アクリロニトリル−
ブタジエン−スチレン(ABS)共重合体、アクリロニ
トリル−スチレン(AS)共重合体、ポリブチレンテレ
フタレート−ポリエチレンテレフタレート(PBT−P
ET)複合材又はポリフェニレンオキシド(PPO)の
基材により形成されるプラスチック製金属蒸着部品を作
成した。
【0063】性能試験評価方法 得られたプラスチック製金属蒸着部品を、下記の項目に
ついて性能試験を行い、評価した。結果を表2に示し
た。 1.塗膜外観 外観を目視で観察して虹や白化、クラック、フクレ等の
欠陥の有無を検査し、欠陥がなく、特に光沢が優れてい
るものを5、欠陥がないものを4、僅かに欠陥のあるも
のを3とし、欠陥のあるものを2、欠陥の大きいものを
1とした。 2.密着性 カッターナイフでプラスチック製金属蒸着部品を100
個の2mm幅の碁盤目に切り、この上からセロハン粘着
テープを貼って急速に剥がすことによって、剥離しない
で残った碁盤目の数を数えて測定した、100/100
残ったものを5、99/100〜95/100残ったも
のを4、95/100〜50/100残ったものを3、
49/100〜25/100残ったものを2、24/1
00以下残ったものを1とした。 3.耐熱性 プラスチック製金属蒸着部品の素材に応じた温度及び時
間で、熱風循環式乾燥炉の中に放置し、取り出した後、
室温まで放冷し、外観及び密着性を上記の方法と同様に
して評価した。尚、素材がポリプロピレンの場合には、
110℃、24時間、ポリカーボネートの場合には、1
30℃、24時間、ポリエチレンテレフタレートの場合
には、140℃、24時間、ポリブチレンテレフタレー
トの場合には、160℃、24時間、アクリロニトリル
−ブタジエン−スチレン共重合体の場合には、90℃、
96時間、アクリロニトリル−スチレン共重合体の場合
には、100℃、24時間、ポリブチレンテレフタレー
ト−ポリエチレンテレフタレート複合材の場合には、1
60℃、24時間、ポリフェニレンオキシドの場合に
は、150℃、24時間として試験を行った。
【0064】
【表2】
【0065】表2から明らかなように、本発明の金属蒸
着紫外線硬化型下塗り塗料を塗布することによって得ら
れたプラスチック製金属蒸着部品は、初期における外観
及び密着性のみならず、耐熱性試験後における外観及び
密着性にも優れていることが判った。
【0066】
【発明の効果】本発明の金属蒸着用紫外線硬化型下塗り
塗料は、種々のプラスチックにより形成される成形体に
好適に塗布でき、密着性及び耐熱性に優れた成形体を得
ることができる。例えば、本発明の下塗り塗料を塗布し
てなるプラスチック成形体に金属を蒸着した自動車反射
鏡は、外観及び耐熱性に優れていることから好適に用い
られる。更に、塗装後に金属蒸着膜を形成させる玩具、
日用品等に適用することにより美粧効果を付与すること
もできる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C23C 14/02 C23C 14/02 A (72)発明者 牛尾 朗 東京都品川区南品川4丁目1番15号 日本 ペイント株式会社内 (72)発明者 松井 栄 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 Fターム(参考) 4J038 CB082 CB142 CB172 CG141 CG142 CH071 CH072 FA121 FA122 FA141 FA142 FA151 FA152 FA161 FA162 FA251 FA252 FA281 FA282 KA03 MA13 MA16 NA12 NA14 PC08 4K029 AA11 BA03 BC07 BD09 CA01 FA07

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)ジシクロペンタニル(メタ)アク
    リレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート及
    びイソボルニル(メタ)アクリレートから選ばれる少な
    くとも1種のモノマーを30〜90重量%、並びに、
    (b)その他の重合性不飽和モノマー10〜70重量%
    を構成成分とし、ガラス転移温度(Tg)100〜20
    0℃であり、かつ、溶解性パラメータ(SP値)7.0
    〜9.5であるアクリル樹脂20〜70重量%と、分子
    内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有する
    化合物30〜80重量%とを含有し、更に、前記アクリ
    ル樹脂と前記分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリ
    ロイル基を有する化合物との合計量に対して、塩素化ポ
    リオレフィン0.05〜10重量%及び光重合開始剤2
    〜15重量%を含有することを特徴とする金属蒸着用紫
    外線硬化型下塗り塗料。
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