JPH047065A

JPH047065A - 北硬化性塗料の塗布方法

Info

Publication number: JPH047065A
Application number: JP2107077A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Kamei; 亀井　洋一郎
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、光硬化性塗料の塗布方法に関するものであ
る。

（従来の技術）光硬化性塗料は、公知である。先便、化性塗料は、硬化
性樹脂成分と光重合開始剤とを含んでおり、光が照射さ
れると、光重合開始剤が光を吸収して活性種を形成し、
活性種が樹脂成分の硬化を促して、硬化反応を行う形式
の塗料である。この塗料は、硬化の過程で粘稠な状態を
経て固化し、短い時間のうちに完全に硬化して堅固な塗
膜を形成する。

光硬化性塗料は、厚い塗膜を得ようとする場合、これを
１回塗りしただけでは、急、激な硬化収縮による応力集
中により、密着性の良好なものが得られなかった。そこ
で、下塗りと上塗りとに分けて塗布して来た。

特開昭５８−１９３３３号公報は、光硬化性塗料を上塗
りと下塗りとに分けて塗布するにあたり、下塗層と上塗
層との間の剥離を防止するために、下塗り塗料として基
材を膨潤させるようなモノマ−を用いる方法を提案して
いる。ところが、このようなモノマーを用いると、上塗
りが厚膜であったり、紫外線吸収剤を含むような場合に
は、下塗リモノマーの重合反応が充分に進行しにくくな
り、従って、基材との密着或いは上塗りとの密着が良好
でなくなった。

特開平１−９４９７７号公報は、光硬化性の下塗りを塗
布したのち、部分的に熱重合させてから、上塗りを塗布
して硬化させる方法を提案している。

しかし、この方法では、短時間で熱重合させるには、熱
重合開始剤の添加が必要となり、従って組成上ポットラ
イフの短いものとなって、操作しにくいという欠点を伴
うことになった。

（発明が解決しようとする課題）上述のように、これまでは、光硬化性塗料を下塗りと上
塗りとに分けて塗布する場合に、下塗りと上塗りとの間
または基材と下塗りとの間で剥離しないように塗布する
のに、適切な塗布方法がなかった。そこで、この発明）
よ、下塗りと上塗りまたは基材と下塗りとの間で剥離が
起こらないように、光硬化性塗料を塗布する簡単な方法
を提供することを目的としたのである。

（課題解決のための手段）この発明者は、下塗りとなる光硬化性塗料が完全に硬化
する以前の、粘稠な状態にある時、この上に上塗りとな
る光硬化性塗料を塗布して硬化させると、下塗りと上塗
りとの間で剥離が起きにくくなることを見出した。そし
て、下塗りとなる塗料の硬化状態について色々検討を加
えた結果、下塗り塗料の表面が粘着力を持っている間に
、上塗り塗料を塗布するのが、剥離を防止する決め手と
なることを確認した。この発明は、このような知見に基
づいてなされたものである。

この発明は、基材に、単官能アクリレート系モノマーと
必要により多官能アクリレート系モノマーとを含有し、
単官能アクリレート系モノマーの含有率が３０重量％以
上であるアクリレート系モノマーを主成分とする、光硬
化性の下塗り塗料を塗布し、下塗り塗料に光を照射して
半ば硬化させ、塗料表面が粘着力を持っている間に、そ
の上に光硬化性の上塗り塗料を塗布し、上塗り塗料に光
を照射して塗料を硬化させることを特徴とする、光硬化
性塗料の塗布方法に関するものである。

この発明で用いられる光硬化性塗料の成分は、これまで
一般に用いられて来たものと変わりがない。すなわち、
それは公知の硬化性樹脂成分と、好ましくは公知の光重
合開始剤と、必要により安定剤、着色剤、溶剤等を含ん
だものである。硬化性樹脂成分は、不飽和ポリエステル
型、アクリル型、チオール・エン型、エポキシ型などに
分けられるが、この発明に用いる上塗り塗料はその何れ
をも使用できる。そのうちで好ましいのは、アクリル型
のものである。その理由は、アクリル型のものは、塗料
表面を粘着力がある状態にしやすいからであり、また接
着力が強くて密着させやすいからである。

アクリル型の樹脂成分は、ポリエステル型、ウレタン型
、エポキシ型等の骨格の末端にアクリロイルオキシ基を
結合させたもので、分子量が数百ないし数千のアクリレ
ートオリゴマー、およびそれを希釈し、柔軟性、密着性
、速硬化性等の特徴を付与するアクリレート又はメタク
リレートモノマーとから成る。両者の種類および配合割
合には格別の限定がない。また、どちらかの一方たけで
もよい。さらに、両者はそれぞれ複数種配合されてもよ
い。

下塗り塗料中の樹脂成分は、被塗布物に対する濡れ性お
よび密着性の点から、単官能アクリレート系モノマーと
必要により多官能アクリレート系モノマーとを含有し、
単官能アクリレート系モノマーの含有率が３０重量％以
上であるアクリレート系モノマーを主成分としている。

ここに単官能アクリレート系モノマーとは、分子内にア
クリロイルオキシ基又はメタクロイルオキシ基を１個含
存するエステルモノマーを意味し、多官能アクリレート
系モノマーとは、分子内にアクリロイルオキシ基又はメ
タクロイルオキシ基を複数個含有するエステルモノマー
を意味するものとする。

単官能アクリレート系モノマーの例としては、メチル（
メタ）アクリレート（これはメチルアクリレート又はメ
チルメタクリレートを表す。以下間し）、ブチル（メタ
）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート等の脂
肪族系、メトキシエチル（メタ）アクリレート、カルピ
トール（メタ）アクリレート等のエーテル系、シクロヘ
キシル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル
（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレ
ート、フェノキン（メタ）アクリレート等の環状モノマ
ー、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、１．
４ブタンジオールモノ　（メタ）アクリレート等の水酸
基含有モノマー、その他２−アクリロイルオキノエチル
コハク酸、２−アクリロイルオキシエチルアシッドフォ
スフェート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレー
ト等が挙げられる。特に、古着性の良好なこと等から、
メトキノエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフ
ルフリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ
）アクリレート等が好ましく用いられる。

また、多官能アクリレート系モノマーの例としては、ヘ
キサンジオール（メタ）アクリレート、ネオペンチルグ
リコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオ
ペンチルグリコールエステル（以上２官能）、トリメチ
ロールプロパントリ　（メタ）アクリレート、ペンタエ
リスリトールトリ（メタ）アクリレート（以上３官能）
、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート（
以上４官能）、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）
アクリレート等が挙げられる。

これらアクリレート系モノマー中の単官能アクリレート
系モノマーの割合は、３０重量％未満であると、濡れ性
、膨潤性、柔軟性が低下し、接着性が低下するので、３
０重量％以上含有することが必要であり、好ましくは５
０重量％以上である。

下塗り塗料には、アクリレート系モノマーの他に、例え
ばアクリル酸、ジメチル（メタ）アクリルアミド、ビニ
ルピロリドン等が含まれていてもよい、また、上述のア
クリレートオリゴマーは、凝集力を高め密着性を高める
点で好ましい。

光重合開始剤は、特定範囲の波長の光を吸収して活性種
を生成し、硬化性樹脂成分の硬化反応を開始させるもの
である。その種類としては、ラジカル重合型、カチオン
重合型があるが、その中ではアクリル型に対応するラジ
カル重合型の開始剤が好ましい。ラジカル重合型の開始
剤は、化学構造から言うと、アセトフェノン系、ベンゾ
イン系、ヘンシフエノン系、チオキサントン系、のほか
、例えばアシルホスフィンオキサイド、グリオキシエス
テル、ジケトン等を用いることもできる。

塗料表面が粘着力を持つ状態とは、成る程度硬化反応が
進行していて、表面層が完全硬化に至らない状態である
。この状態の判定には、色々な方法を用いることができ
る。例えば、表面を指で押さえて、ベタツキが惑しられ
る状態であり、炭酸力ルソウムやタルク等の微粉末を表
面にふりかけたのち払い落とした時、微粉末が一面に付
着している状態である。もう少しｌ１ｉｉｉ宙に言えば
、ＪＩ３２０２３７に規定される粘着テープのタンク測
定法に準して測定する方法である。

ＪＩＳ　　２０２３７に規定される粘着テープのタンク
測定法に準した測定方法とは、概略は次のとおりである
。まず、塗料表面を平面状に置き、この平面を水平から
２０度に傾け、この上で２７３２ボールを転がし、ボー
ルが５秒間以上停止したとき、塗料表面は粘着力を持っ
ている、と判断する方法である。

塗料の塗布方法には格別制限がない。刷毛塗り、流し塗
り、浸漬など、公知の方法を何れも採用することができ
る。

硬化させる手段としての光源は、おおむね２００６００
ｎｍの波長の光を発するものであれば、どのようなもの
でも使用することができる。例えば、高圧又は超高圧水
銀ランプ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、キセノ
ンランプ、太陽光等の何れをも使用することができる。

要するに、光重合開始剤を活性化させるような波長の光
を発するものであれば、すべて使用することができる。

被塗布物としては、ガラス、金属、プラスチック等を使
用できるが、この発明方法はとくにプラスチックに対し
て有効である。

この発明で用いる下塗り塗料と上塗り塗料とは、同一組
成のものであってもよく、また異なる組成のものであっ
てもよい。

以上の説明では、下塗りの上に上塗りをすると述べたが
、この発明は２回の塗布に限定されない。

すなわち、上塗りしたものを下塗りと見做して、この上
にさらに上塗りすることとし、２回以上繰り返して塗布
する場合も、この発明方法は含んでいる。

（発明の効果）この発明によれば、下塗り塗料にも上塗り塗料にも、光
硬化性の樹脂を用い、これに光を照射させて硬化を行う
ので、短時間のうちに、通常秒単位の短い時間内で、塗
料を硬化させることができ、従って塗布を短時間のうち
に行うことができる。

また、下塗り塗料成分として単官能アクリレート系モノ
マーを特定量用いるので、基材との密着性の良好な下塗
り塗膜が得られる。さらに、下塗りの塗料が半ば硬化し
て、塗料表面が粘着力を持つている間に、その上に上塗
り塗料を塗布すこととしたので、上塗り塗料が下塗り塗
料とよく密着し、その間で剥離し難くなっている。この
点で、この発明方法は従来法では見られない顕著な効果
を示すものである。

以下に実施例と比較例とを述べて、この発明方法のすぐ
れている点を具体的に説明する。

実施例１下塗り塗料として、２−メトキノエチルアクリレート８
０ｇと、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコール
ジアクリレート２０ｇと、メチルフェニルグリオキンレ
ート（光重合開始剤）３ｇとを混合して用いた。

上塗り塗料として、ウレタンアクリレート（根土工業■
製、アートレジンＵＮ−１２５５）６０ｇと、テトラヒ
ドロフルフリルアクリレート４０ｇと、メチルフェニル
グリオキシレート１ｇと、２．６−ジーｔ−ブチル−Ｐ
−クレゾール（酸化防止剤）０．２ｇと、２−（２’−
ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ヘンシトリアゾー
ル（紫外線吸収剤）０．２ｇとを混合して用いた。

被塗布物として、綱板表面にメラミン−アルキッド樹脂
を焼付塗装したものを用い、塗装面上に上記下塗り塗料
を厚み１００μｍに塗布し、高圧水銀ランプで５秒間照
射した。このとき、塗料表面は粘着力を持っていた。こ
の上に上塗り塗料を。

厚み１−に塗布し、高圧水銀ランプで３０秒間照射した
。

なお、粘着力は、ＪＩ３　２０２３７のタンク（球転法
）に準して傾斜角２０°において２／３２ボールが５秒
間以上静止するのを基準として、粘着力があると判断し
た。

この塗布物について塗料の剥離強度を測定した。

測定は、島津社製のオートグラフを使用して３００ａｎ
／分の速度で実施した。剥離強度は１．３ｋｇ／ｃ１１
であったので、密着は充分であると判断された。

実施例２下塗りのモノマー成分を、テトラヒドロフルフリルアク
リレート５０ｇ及びシクロへキシルアクリレート５０ｇ
とした以外は、実施例１と全く同様にして処理した。

剥離強度は１．２ｋｇ／ｃｒｎであり、密着は充分であ
ると判断された。

実施例３ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリ
レートの代わりに、１．６−ヘキサンシオールジメタク
リレートを用いた以外は、実施例１と全く同様に処理し
た。

剥離強度は１．４　ｋｇ　／　ｃｍであり、密着は充分
であると判断された。

比較例１下塗り塗料を塗布後、高圧水銀ランプで照射しないで、
代わりに８０°Ｃに１０分間加熱することとし、その結
果、下塗り塗料の表面が液状を呈している間に上塗り塗
料を塗布することとした以外は、実施例１と全く同様に
処理した。

剥離強度は０．３ｋｇ／ｃｒｎであって、塗料の密着は
不充分であると判断された。

比較例２下塗り塗料を塗布後、高圧水銀ランプで３０秒間照射し
、その結果、下塗り塗料の表面が完全に硬化して、粘着
力のない状態となったのちに、上塗り塗料を塗布するこ
ととした以外は、実施例１と全く同様に処理した。

剥離強度は０．５ｋｇ／ｃｎ＋であって、塗料の密着は
不充分であると判断された。

比較例３下塗り塗料を塗布しないで、直接上塗り塗料を塗布する
こととした以外は、実施例１と全く同様に処理した。

上塗り塗料の表面は平滑でなく、剥離強度は０．２ｋｇ
／印であって、密着は不充分であると判断され比較例４下塗り塗料に、メチルフェニルグリオキシレートを用い
ないこととし、また下塗り塗料の塗布後直ちに上塗り塗
料を塗布した以外は、実施例１と全く同様に処理した。

剥離強度はＱ、１ｋｇ／―であって、密着は不充分であ
ると判断された。

比較例５２−メトキシエチルアクリレートの量を２０ｇとし、ヒ
ドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレ
ートの量を８０ｇとした以外は、実施例１と全く同様に
処理した。

剥離強度は０．６ｋｇ／−であって、密着は不充分であ
ると判断された。

Claims

【特許請求の範囲】

基材に、単官能アクリレート系モノマーと必要により多
官能アクリレート系モノマーとを含有し、単官能アクリ
レート系モノマーの含有率が３０重量％以上であるアク
リレート系モノマーを主成分とする、光硬化性の下塗り
塗料を塗布し、下塗り塗料に光を照射して半ば硬化させ
、塗料表面が粘着力を持っている間に、その上に光硬化
性の上塗り塗料を塗布し、上塗り塗料に光を照射して塗
料を硬化させることを特徴とする、光硬化性塗料の塗布
方法