JP5656937B2 - 塗膜付き物品およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材の表面に塗膜が形成された塗膜付き物品およびその製造方法に関する。
ポリフェニレンスルフィドおよび無機充填材(ガラス繊維、タルク等)を含む樹脂材料は、耐熱性、強度、絶縁性等に優れることから、電気部品、電子部品、機械部品、自動車部品等の材料として用いられている。また、該樹脂材料は、加工性がよく、軽量であるため、最近では、電気機器、電子機器の筐体(LED照明装置用筐体等)等の外部に露出する部品に用いることも提案されている(特許文献1)。
外部に露出する部品においては、通常、意匠性や耐擦傷性等の付与を目的に、その表面に塗膜が形成される。しかし、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材は、塗膜の付着性が低いことがよく知られている。特に、無機充填材をさらに含む場合、塗膜の付着性がさらに低下する。
ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材への付着性に優れた塗膜を形成できる塗料としては、塩素化ポリオレフィンを含む塗料が提案されている(特許文献2)。しかし、該塗料からなる塗膜には、LED照明装置用筐体のように塗膜が高温にさらされる用途において塩素化ポリオレフィンに由来する塩素化合物が揮発する問題がある。また、無機充填材を高い充填率で含む基材の場合、塩素化ポリオレフィンを含む塗料からなる塗膜であっても、その付着性は不十分となる。
特開2011−216437号公報 国際公開第2007/001036号
本発明は、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材への付着性に優れ、かつ高温にさらされても有害物質が放出されることのない塗膜を形成できる塗膜付き物品の製造方法を提供する。
発明の塗膜付き物品の製造方法は、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材の表面に、下塗り層および上塗り層からなる塗膜が形成された塗膜付き物品を製造する方法であって、前記基材の表面に下記下塗り塗料を塗布し、100〜170℃の雰囲気下で乾燥することによって、前記下塗り層を形成し、前記下塗り層の表面に上塗り塗料を塗布し、乾燥することによって、前記上塗り層を形成することを特徴とする。
(下塗り塗料)
アミノ基を有するビニル系単量体を含むビニル系単量体混合物を重合してなるビニル系重合体(A)と、一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を有する化合物(B)と、溶剤(C)とを含み、前記ビニル系重合体(A)のガラス転移温度が、30℃未満であり、前記アミノ基を有するビニル系単量体の含有量が、前記ビニル系単量体混合物(100質量%)中、5質量%以上20質量%未満であり、前記化合物(B)の割合が、前記ビニル系重合体(A)と前記化合物(B)との合計(100質量%)のうち、10〜20質量%である、塗料。
本発明の塗膜付き物品の製造方法においては、前記樹脂材料が、無機充填材をさらに含むことが好ましい。
また、前記基材の表面に、あらかじめプラズマ処理を施すことが好ましい。
本発明の塗膜付き物品は、本発明の塗膜付き物品の製造方法によって製造されたものであることを特徴とする。
本発明の塗膜付き物品は、LED照明装置用筐体であることが好ましい。
本発明の塗膜付き物品の製造方法によれば、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材への付着性に優れ、かつ高温にさらされても有害物質が放出されることのない塗膜を形成できる。
本発明の塗膜付き物品は、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材への塗膜の付着性に優れ、かつ高温にさらされても塗膜から有害物質が放出されることがない。
本明細書において「(メタ)アクリレート」は、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。
また、本明細書において「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミドまたはメタクリルアミドを意味する。
また、本明細書において「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸またはメタクリル酸を意味する。
<基材>
本発明における基材は、例えば、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料を成形した成形品である。
(成形方法)
成形方法としては、射出成形法、押出成形法、圧縮成形法等の公知の成形方法が挙げられる。
(表面処理)
基材の表面は、塗膜の付着性を向上させるために、表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、アルコール等による脱脂、プラズマ処理等が挙げられ、プラズマ処理が好ましい。
<樹脂材料>
樹脂材料は、ポリフェニレンスルフィドを含み、必要に応じて無機充填材を含む。該樹脂材料としては、例えば、特許文献1、2に記載された樹脂材料が挙げられ、LED照明装置用筐体としては、特許文献1に記載された樹脂材料が好ましい。
(ポリフェニレンスルフィド)
ポリフェニレンスルフィドは、−[Ph−S]−の繰り返し単位を有するポリマーである(Phはフェニレン基を表す)。
フェニレン基としては、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基が挙げられ、耐熱性の点から、1,4−フェニレン基が好ましい。
フェニレン基は、置換基(アルキル基等)を有していてもよいが、強度の点から、置換基を有さないことが好ましい。
ポリフェニレンスルフィドにおける−S−結合の一部が、他の結合(−O−、−SO−、−CO−等)に置き換わってもよいが、耐熱性、強度の点から、他の結合は極力少ないことが好ましい。
(無機充填材)
無機充填材を含む樹脂材料からなる基材は、塗膜の付着性が低いことから、無機充填材を含む樹脂材料は、基材への付着性に優れる塗膜を形成できる本発明の製造方法における基材の材料として好適である。
無機充填材としては、繊維状無機充填材と非繊維状無機充填材とが挙げられ、耐熱性、強度等の点から、少なくとも繊維状無機充填材を含むことが好ましく、繊維状無機充填材と非繊維状無機充填材との組み合わせがより好ましい。
繊維状無機充填材としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属酸化物繊維、金属繊維等が挙げられ、絶縁性、コストの点から、ガラス繊維が好ましい。
非繊維状無機充填材としては、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属炭酸塩、各種鉱物等が挙げられ、放熱性の点から、タルク、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素が好ましく、コストの点から、タルクがより好ましい。
(添加剤)
樹脂材料は、必要に応じて着色顔料、離型剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、他の樹脂等の公知の添加剤を含んでいてもよい。
(組成)
ポリフェニレンスルフィドの割合は、樹脂材料(100質量%)のうち、20〜65質量%が好ましく、20〜55質量%がより好ましく、20〜45質量%がさらに好ましい。
無機充填材の割合は、樹脂材料(100質量%)のうち、35〜80質量%が好ましく、45〜80質量%がより好ましく、55〜80質量%がさらに好ましい。
<塗料または下塗り塗料>
本発明における塗料または下塗り塗料は、アミノ基を有するビニル系単量体を含むビニル系単量体混合物を重合してなるビニル系重合体(A)と、一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を有する化合物(B)と、溶剤(C)とを含む。
(ビニル系重合体(A))
ビニル系重合体(A)は、アミノ基を有するビニル系単量体と他のビニル系単量体とを含むビニル系単量体混合物を、重合開始剤を用いて重合して得られる重合体である。
アミノ基を有するビニル系単量体としては、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート類(ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等)、N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド類(N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等)、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのうち、塗膜硬度の点から、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート類、N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド類が好ましい。
アミノ基を有するビニル系単量体の含有量は、ビニル系単量体混合物(100質量%)中、5質量%以上20質量%未満であり、5〜15質量%が好ましい。アミノ基を有するビニル系単量体の含有量が5質量%以上であれば、化合物(B)との反応が十分に起こり、得られる塗膜または下塗り層の耐熱性、耐湿性、耐アルコール性、強度が良好となる。また、ポリフェニレンスルフィドとの親和性が高くなり、得られる塗膜または下塗り層の基材への付着性が良好となる。アミノ基を有するビニル系単量体の含有量が20質量%未満であれば、得られる塗膜または下塗り層の耐熱性、耐湿性、基材への付着性が良好となる。
他のビニル系単量体としては、(メタ)アクリル酸エステル類、カルボキシル基含有ビニル系単量体、不飽和二塩基酸のジアルキルエステル類、酸無水基含有ビニル系単量体、カルボン酸アミド基含有ビニル系単量体、スルホンアミド基含有ビニル系単量体、(ペル)フルオロアルキル基含有ビニル系単量体、芳香族ビニル系単量体等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステル類としては、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、iso−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
カルボキシル基含有ビニル系単量体としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられる。
不飽和二塩基酸のジアルキルエステル類としては、ジメチルマレート、ジメチルフマレート等が挙げられる。
酸無水基含有ビニル系単量体としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。
カルボン酸アミド基含有ビニル系単量体としては、(メタ)アクリルアミド、N−アルコキシ(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
スルホンアミド基含有ビニル系単量体としては、p−スチレンスルホンアミド等が挙げられる。
(ペル)フルオロアルキル基含有ビニル系単量体としては、ペルフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げられる。
重合開始剤としては、例えば、過酸化物(過酸化ベンゾイル、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート等)、アゾ化合物(アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル等)等が挙げられる。
ビニル系重合体(A)のガラス転移温度は、30℃未満であり、10〜25℃が好ましい。ビニル系重合体(A)のガラス転移温度が30℃未満であれば、得られる塗膜または下塗り層の基材への付着性が長時間にわたって良好となる。ビニル系重合体(A)のガラス転移温度が10℃以上であれば、得られる塗膜または下塗り層の強度が良好となる。
ビニル系重合体(A)のガラス転移温度(Tg)は、単量体a,b,c・・・からなる共重合体の場合は、以下の式(FOXの式)で求められる。
1/Tg=ma/Tga+mb/Tgb+mc/Tgc+・・・
ma:単量体aの質量分率、Tga:単量体aから得られる単独重合体のTg[K]、
mb:単量体bの質量分率、Tgb:単量体bから得られる単独重合体のTg[K]、
mc:単量体cの質量分率、Tgc:単量体cから得られる単独重合体のTg[K]。
ビニル系重合体(A)の質量平均分子量は、10,000〜50,000が好ましく、15,000〜30,000がより好ましい。ビニル系重合体(A)の質量平均分子量が10,000以上であれば、得られる塗膜または下塗り層の強度が良好となる。ビニル系重合体(A)の質量平均分子量が50,000以下であれば、塗装の際に糸引き等が発生することなく、塗工性がよくなる。ビニル系重合体(A)の質量平均分子量は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定されるスチレン換算の値である。
(化合物(B))
化合物(B)は、一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を有する化合物である。化合物(B)としては、エポキシ基を有するシランカップリング剤(B1)、エポキシ基および加水分解性シリル基を有するビニル系重合体(B2)が挙げられる。
エポキシ基を有するシランカップリング剤(B1)としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
ビニル系重合体(B2)は、エポキシ基を有するビニル系単量体および加水分解性シリル基を有するビニル系単量体、さらに必要に応じて他のビニル系単量体を重合して得られる重合体である。エポキシ基を有するビニル系単量体としては、(β−メチル)グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。加水分解性シリル基を有するビニル系単量体としては、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられる。他のビニル系単量体としては、上述の他のビニル系単量体等が挙げられる。
(溶剤(C))
溶剤(C)としては、ケトン系溶剤(アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、エステル系溶剤(酢酸エチル、酢酸ブチル等)、炭化水素系溶剤(トルエン、キシレン、ナフサ等)、アルコール系溶剤(2−ブトキシエタノール等)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等が挙げられる。
(添加剤)
本発明における塗料または下塗り塗料は、本発明の効果を損なわない範囲内で、必要に応じて加水分解−縮合用触媒、着色顔料、染料、体質顔料、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、金属粉末、マイカ粉末等の公知の添加剤を含んでいてもよい。
(組成)
ビニル系重合体(A)の割合は、(A)+(B)の合計(100質量%)のうち、80〜90質量%であり、85〜90質量%が好ましい。ビニル系重合体(A)の割合がこの範囲にあれば、得られる塗膜または下塗り層の基材への付着性と、耐熱性、耐湿性、耐アルコール性、強度とのバランスが良好となる。
化合物(B)の割合は、(A)+(B)の合計(100質量%)のうち、10〜20質量%であり、10〜15質量%が好ましい。化合物(B)の含有量がこの範囲にあれば、得られる塗膜または下塗り層の基材への付着性と、耐熱性、耐湿性、耐アルコール性、強度とのバランスが良好となる。
本発明における塗料または下塗り塗料の不揮発分((A)+(B)の合計)濃度は、塗工性を勘案して適宜決定すればよく、通常、20〜40質量%である。
<塗膜付き物品の製造方法>
本発明の塗膜付き物品の製造方法としては、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材の表面に単層の塗膜を形成する態様(第1の態様)と、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材の表面に、下塗り層および上塗り層の2層からなる塗膜を形成する態様(第2の態様)とが挙げられる。
〔第1の態様〕
本発明の塗膜付き物品の製造方法の第1の態様は、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材の表面に前記塗料を塗布し、80〜170℃の雰囲気下で乾燥することによって、塗膜を形成する方法である。
(塗布方法)
塗布方法としては、スプレー法、フローコート法、デイッピング法、刷毛塗り、ロールコート法等が挙げられる。
(乾燥条件)
乾燥温度は、80〜170℃であり、100〜150℃が好ましい。乾燥温度が80℃以上であれば、ビニル系重合体(A)と化合物(B)との反応が十分に起こり、得られる塗膜の耐熱性、耐湿性、耐アルコール性、強度が良好となる。また、化合物(B)と基材中の無機充填材との反応が十分に起こり、得られる塗膜の基材への付着性が良好となる。乾燥温度が170℃以下であれば、塗膜の外観が良好となる。また、塗膜の剥離が抑えられる。
乾燥時間は、乾燥温度、塗膜の厚さ等に応じて適宜決定すればよく、通常、20〜30分である。
〔第2の態様〕
本発明の塗膜付き物品の製造方法の第2の態様は、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材の表面に前記下塗り塗料を塗布し、100〜170℃の雰囲気下で乾燥することによって、下塗り層を形成し、下塗り層の表面に上塗り塗料を塗布し、乾燥することによって、上塗り層を形成する方法である。
(上塗り塗料)
上塗り塗料からなる上塗り層は、塗膜に意匠性、耐擦傷性等を付与すると同時に、下塗り層に含まれる化合物(B)のエポキシ基による黄変を抑える。
上塗り塗料としては、アクリルウレタン系塗料が挙げられる。
(塗布方法)
下塗り塗料および上塗り塗料の塗布方法としては、スプレー法、フローコート法、デイッピング法、刷毛塗り等が挙げられる。
(乾燥条件)
下塗り塗料の乾燥温度は、100〜170℃であり、100〜150℃が好ましい。乾燥温度が100℃以上であれば、ビニル系重合体(A)と化合物(B)との反応が十分に起こり、得られる下塗り層の耐熱性、耐湿性、耐アルコール性、強度が良好となる。また、化合物(B)と基材中の無機充填材との反応が十分に起こり、得られる下塗り層の基材への付着性が良好となる。乾燥温度が170℃以下であれば、下塗り塗膜の硬化が抑えられるため、上塗り塗膜を乾燥させる際の熱による下塗り層の剥離が抑えられる。
上塗り塗料の乾燥温度は、上塗り塗料の種類に応じて適宜決定すればよく、通常、100〜170℃である。
下塗り塗料の乾燥時間は、乾燥温度、下塗り層の厚さ等に応じて適宜決定すればよく、通常、20〜30分である。
上塗り塗料の乾燥時間は、乾燥温度、上塗り層の厚さ等に応じて適宜決定すればよく、通常、20〜30分である。
<塗膜付き物品>
本発明の塗膜付き物品は、本発明の塗膜付き物品の製造方法によって製造されたものである。
(塗膜)
塗膜の厚さは、塗膜付き物品の用途等に応じて適宜決定すればよく、下塗り層の厚さは、通常、10〜30μmであり、上塗り層の厚さは、通常、10〜30μmである。
(用途)
本発明の塗膜付き物品は、電気部品、電子部品、機械部品、自動車部品等に用いることができる。基材への付着性に優れる塗膜を有することから、意匠性や耐擦傷性を付与する塗膜が必要とされる、外部に露出する部品(電気機器、電子機器の筐体等)に好適である。また、耐熱性にも優れることから、耐熱性が必要とされるLED照明装置用筐体等に特に好適である。
<作用効果>
以上説明した本発明の塗膜付き物品の製造方法にあっては、塗料または下塗り塗料として、アミノ基を有するビニル系単量体を特定の含有量で含むビニル系単量体混合物を重合してなるビニル系重合体(A)と、一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を有する化合物(B)とを特定の割合で含む塗料を、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材の表面に塗布し、特定の温度で乾燥しているため、ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材への付着性に優れ、かつ高温にさらされても塩素化合物の揮発がない(有害物質が放出されることのない)塗膜または下塗り層を形成できる。
特に、樹脂材料が無機充填材をさらに含むような難付着性の基材であっても、塗膜または下塗り層中の化合物(B)と基材中の無機充填材との反応によって塗膜または下塗り層の基材への付着性が良好となる。
以下、実施例を示して本発明を詳しく説明する。
(不揮発分(NV))
ビニル系重合体(A)溶液のNVは、下記のようにして求めた。
簡易キャップに秤取した塗料2gを105℃の恒温槽中で3時間乾燥させ、乾燥後のキャップの質量からキャップの風袋を差し引き、これと、始めに採取した塗料質量との質量比をNVとした。
(ガラス転移温度(Tg))
ビニル系重合体(A)のTgは、前記FOXの式を用いて算出した。
(質量平均分子量(Mw))
ビニル系重合体(A)のMwは、日本分光(株)製のGPC装置を用い、スチレン換算で求めた。
(初期外観)
基材の表面に塗膜を形成した試験片について、後述する評価基準にて外観を評価した。
(初期付着性)
基材の表面に塗膜を形成した試験片について、JIS K 5400に準拠した碁盤目法にて付着性を評価した。
具体的には、試験片の塗膜にカッターで碁盤目状に切り込み(1mm間隔、100マス)を入れ、セロハンテープを密着させた後、これを引きはがし、基材からはがれた塗膜のマスを数え、後述する評価基準にて評価した。
(耐湿性)
基材の表面に塗膜を形成した試験片を80℃、98%RHの環境下で、120時間放置した後、表面温度が室温になるまで放置したものについて、後述する評価基準にて外観を評価し、また、初期付着性と同様にして付着性を評価した。
(耐熱性)
基材の表面に塗膜を形成した試験片を160℃で120時間加熱した後、表面温度が室温になるまで放置したものについて、後述する評価基準にて外観を評価し、また、初期付着性と同様にして付着性を評価した。
(鉛筆硬度)
三菱鉛筆社製、ハイユニを塗膜面にあて、芯が折れない程度の力で押し進め、引っ掻き試験を行った。判定は塗膜の破れで行った。
(耐アルコール性)
基材の表面に塗膜を形成した試験片の塗装面側に、エタノールを含ませたガーゼを、荷重1kgにて押し付けながら20回ラビングし、後述する評価基準にて耐アルコール性を評価した。
(促進耐候性)
基材の表面に塗膜を形成した試験片について、スガ試験機(株)製のフェードメータ(FOM)を用い、ブラックパネル温度で83℃にて800時間の促進耐候試験を実施した後、コニカミノルタ社製の色差計を用いて塗膜の色差ΔEを測定し、また、BYKガードナー社製の光沢計を用いて光沢(60°)を測定し、後述する評価基準にて促進耐候性を評価した。
(付着性の評価基準)
○:はがれた塗膜のマスの数が0であり、剥離部分が全くない。
△:はがれた塗膜のマスの数が0であり、わずかな欠けがある。
×:はがれた塗膜のマスの数が1以上である。
(外観の評価基準)
○:表面の荒れ、クラック、変色および膨潤が、塗膜に見られない。
×:表面の荒れ、クラック、変色および膨潤のうちの1つ以上が、塗膜に見られる。
(耐アルコール性)
○:塗装面に明らかな試験跡がない。
△:塗装面からの基材の露出が全くない。
×:塗装面からの基材の露出が見られる。
(促進耐候性の評価基準)
○:試験前に対する試験後の色差ΔEが3.0以下であり、かつ試験前に対する試験後の光沢(60°)の保持率が80%以上である。
×:試験前に対する試験後の色差ΔEが3.0超である、または試験前に対する試験後の光沢(60°)の保持率が80%未満である。
(基材(1))
ポリフェニレンスルフィドおよび無機充填材を含む樹脂材料(出光興産社製、G131L3L、ISO材質表示:>PPS−(GF+MD)65<。)を、射出成形法によって成形し、100mm×100mm×厚さ2mmの基材(1)を得た。
(基材(2))
ポリフェニレンスルフィドおよび無機充填材を含む樹脂材料(出光興産社製、G141Z1、ISO材質表示:>PPS−(GF+MD)70<。)を、射出成形法によって成形し、100mm×100mm×厚さ2mmの基材(2)を得た。
(基材(3))
ポリフェニレンスルフィドおよび無機充填材を含む樹脂材料(出光興産社製、G131J1、ISO材質表示:>PPS−(GF+MD)60<。)を、射出成形法によって成形し、100mm×100mm×厚さ2mmの基材(3)を得た。
(上塗り塗料)
アクリルウレタン系塗料(オリジン電気社製、エコネットEY)を用意し、主剤と硬化剤との当量比(NCO/OH)を0.8〜1.5に調整して用いた。
[合成例1]
撹拌装置、温度計、窒素導入管および還流冷却器を備えた反応器に、トルエンの50質量部、iso−ブタノールの50質量部を仕込み、窒素雰囲気下で100℃に昇温した。反応器内の温度を100℃に保持しながら、これに、メチルメタクリレート(MMA)の10質量部、n−ブチルメタクリレート(BMA)の64質量部、n−ブチルアクリレート(BA)の16質量部、ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMMA)の10質量部、アゾビスイソブチルニトリル(AIBN)の1質量部からなる混合物を90分かけて滴下した。滴下終了後、100℃で1時間保持し、さらにAIBNの0.2質量部を追加した。その後、100℃で30分保持し、さらにAIBNの0.5質量部を追加した。その後、100℃で3.5時間保持し、ビニル系重合体(A1)溶液を得た。NV、Tg、Mwを表1に示す。
[合成例2〜7]
MMA、BMA、BAの仕込量を表1に示す量に変更した以外は、合成例1と同条件で重合を行い、Tgが異なるビニル系重合体(A2)〜(A7)を得た。NV、Tg、Mwを表1に示す。
Figure 0005656937
[合成例8〜13]
MMA、BMA、DMMAの仕込量を表2に示す量に変更した以外は、合成例1と同条件で重合を行い、DMMA量が異なるビニル系重合体(A8)〜(A13)を得た。NV、Tg、Mwを表2に示す。
Figure 0005656937
参考例1]
ビニル系重合体(A1)溶液の200質量部(NV:100質量部、(A)+(B)の合計100質量%中85質量%)、化合物(B)として、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(有効成分:100%)の17.64質量部((A)+(B)の合計100質量%中15質量%)および混合溶剤の269.6質量部を混合し、塗料を調製した。混合溶剤としては、酢酸エチル8.7質量%、トルエン72.3質量%、キシレン19質量%からなるものを用いた。
アルコールで脱脂した基材(3)の表面に塗料を乾燥膜厚が15μmとなるようにスプレー塗装し、150℃で30分間乾燥させ、25℃、55%RHの環境下で7日間放置して塗膜を形成し、試験片を得た。試験片について、前記評価を行った。結果を表3に示す。なお、表中の「化合物(B)の割合(%)は」、(A)+(B)の合計質量を100としたときの、化合物(B)の割合である。
参考例2〜4、比較例1〜3]
ビニル系重合体(A2)〜(A7)について、参考例1と同様にして、塗料を調製し、試験片を作製し、これら試験片について前記評価を行った。結果を表3に示す。
Figure 0005656937
ビニル系重合体(A)のTgが高すぎると、塗膜が剥離しやすい。
参考例5〜7、比較例4〜6]
ビニル系重合体(A8)〜(A13)について、参考例1と同様にして、塗料を調製し、試験片を作製し、これら試験片について前記評価を行った。結果を表4に示す。
Figure 0005656937
ビニル系重合体(A)のDMMA量が多いと、耐湿性、耐熱性が低下する傾向にある。ビニル系重合体(A)のDMMA量が少ないと、初期付着性が低下する傾向にある。
参考例8〜10、比較例7〜8]
化合物(B)の割合を表5に示す値に変更した以外は、参考例6と同様にして、塗料を調製し、試験片を作製し、これら試験片について前記評価を行った。結果を表5に示す。
Figure 0005656937
化合物(B)の割合が多いと、耐湿性が低下する傾向にある。化合物(B)の割合が少ないと、初期付着性が低下する傾向にある。
参考例11〜13、比較例9〜10]
乾燥温度を表6に示す値に変更した以外は、参考例9と同様にして、試験片を作製し、これら試験片について前記評価を行った。結果を表6に示す。
Figure 0005656937
乾燥温度が高いと、外観が低下する傾向にある。乾燥温度が低いと、鉛筆硬度、耐アルコール性が低下する傾向にある。
参考例14]
基材(3)を、プラズマヘッド速度20mm/s、プラズマヘッド−基材間距離7mm、プラズマエアー流量60L/minにて表面をプラズマ処理した基材(1)に変更した以外は、参考例9と同様にして、試験片を作製し、試験片について前記評価を行った。結果を表7に示す。
参考例15]
基材(3)を基材(2)に変更した以外は、参考例9と同様にして、試験片を作製し、試験片について前記評価を行った。結果を表7に示す。
参考例16]
基材(3)を用い、参考例9と同様にして、試験片を作製し、試験片について前記評価を行った。結果を表7に示す。
Figure 0005656937
[実施例18]
アルコールで脱脂した基材(3)の表面に下塗り塗料として参考例9の塗料を乾燥膜厚が15μmとなるようにスプレー塗装し、150℃で30分間乾燥させ、下塗り層を形成した。下塗り層の表面に上塗り塗料を乾燥膜厚が15μmとなるようにスプレー塗装し、150℃で30分間乾燥させ、25℃、55%RHの環境下で7日間放置して上塗り層を形成し、試験片を得た。試験片について、前記評価を行った。結果を表8に示す。
[実施例17、19、比較例11〜12
乾燥温度を表8に示す値に変更した以外は、実施例18と同様にして、試験片を作製し、これら試験片について前記評価を行った。結果を表8に示す。
Figure 0005656937
乾燥温度が高いと、耐湿性、耐熱性が低下する傾向にある。乾燥温度が低いと、初期付着性が低下する傾向にある。
[実施例20〜22、比較例13〜14]
上塗り塗料の当量比を表9に示す値に変更した以外は、実施例18と同様にして、試験片を作製し、これら試験片について前記評価を行った。結果を表9に示す。
Figure 0005656937
上塗り塗料の当量比が高いと、初期付着性、耐熱性が低下する傾向にある。上塗り塗料の当量比が低いと、鉛筆硬度が低下する傾向にある。
本発明の製造方法で得られた塗膜付き物品は、電気部品、電子部品、機械部品、自動車部品等として有用であり、外部に露出する部品(電気機器、電子機器の筐体等)として特に有用であり、LED照明装置用筐体として最適である。

Claims (5)

  1. ポリフェニレンスルフィドを含む樹脂材料からなる基材の表面に、下塗り層および上塗り層からなる塗膜が形成された塗膜付き物品を製造する方法であって、
    前記基材の表面に下記下塗り塗料を塗布し、100〜170℃の雰囲気下で乾燥することによって、前記下塗り層を形成し、
    前記下塗り層の表面に上塗り塗料を塗布し、乾燥することによって、前記上塗り層を形成する、塗膜付き物品の製造方法。
    (下塗り塗料)
    アミノ基を有するビニル系単量体を含むビニル系単量体混合物を重合してなるビニル系重合体(A)と、
    一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を有する化合物(B)と、
    溶剤(C)とを含み、
    前記ビニル系重合体(A)のガラス転移温度が、30℃未満であり、
    前記アミノ基を有するビニル系単量体の含有量が、前記ビニル系単量体混合物(100質量%)中、5質量%以上20質量%未満であり、
    前記化合物(B)の割合が、前記ビニル系重合体(A)と前記化合物(B)との合計(100質量%)のうち、10〜20質量%である、塗料。
  2. 前記樹脂材料が、無機充填材をさらに含む、請求項に記載の塗膜付き物品の製造方法。
  3. 前記基材の表面に、あらかじめプラズマ処理を施す、請求項1または2に記載の塗膜付き物品の製造方法。
  4. 請求項1〜のいずれか一項に記載の製造方法によって製造された、塗膜付き物品。
  5. LED照明装置用筐体である、請求項に記載の塗膜付き物品。
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