JPS5815183B2 - 艶消し被覆の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は艶消し被覆の新規な製造方法に関する従来から
耐熱性、耐摩耗性、耐汚染性および他のすぐれた諸性質
を有する被覆の形成法として重合性不飽和基を有する樹
脂に光重合開始剤を添加した紫外線硬化性樹脂に紫外線
を照射して硬化させる方法が知られているが、シリカ、
ポリエチレン、タルク等を艶消し顔料として用いた前記
方法によって光沢が２０％あるいはそれ以下の艶消し光
沢を有する被膜を作ることは困難であった。

そこで本発明者等は上記艶消し被膜の形成が難しい原因
について探究したところ上記方法においては紫外線照射
時の硬化性樹脂の架橋構造の形成速度が高いため、艶消
し顔料の表面への浮上による艶消し効果が発現される前
に架橋被膜が形成されてしまうことが原因であることを
突止めた。

そこで上記した如き樹脂組成物を用い樹脂の架橋エネル
ギー源として紫外線を用いる際にはおどろくほど多量の
艶消し顔料を使用する以外には艶消し被膜の形成が難し
く、またこのような手法によって作成した樹脂組成物は
その粘度が著るしく高く塗装が不可能となると共にその
紫外線感受性も低下し実質上架橋被膜又はフィルムの形
成が不可能である。

そこで本発明者等は被膜の架橋硬化エネルギー源として
紫外線を用いた場合においても上述した如き不都合のな
い艶消し被膜を形成せしめる方法について検討した結果
本発明を完成した。

本発明の要旨とするところは架橋硬化性不飽和樹脂９９
〜８０重量％と艶消し顔料１〜２０重量％及び光重合開
始剤とを主とする組成物より未硬化の被膜を作り、この
被膜に空気中でその架橋密度が５〜９５％になるように
紫外線を照射し、続いてこの被膜にその架橋密度がはゞ
１００％になる割合の紫外線を照射することを特徴とす
る艶消し被膜の形成方法にある。

さらに詳述すると本発明の特色は、艶消し顔料を１〜２
０重量パ重量パーセント外線硬化性樹脂をまず初めに該
樹脂に該樹脂が空気中で完全に硬化するに必要な紫外線
照射量（この完全に硬化するに必要な紫外線照射量とは
該樹脂が空気中で高圧水銀灯の照射によって架橋度が極
大に到達するに必要な最小紫外線照射量を意味する。

）の５〜９５％を高圧水銀灯（５０〜５００ワット／イ
ンチ）を用いて照射し、該樹脂を半硬化の状態にし、必
要に応じて該樹脂を同状態で１秒〜５分保持し、次いで
該樹脂が空気中で完全に硬化するに必要な紫外線を高圧
水銀灯（５０〜５００ワット／インチ）を用いて照射す
ること、すなわち該樹脂が完全に硬化するに必要な紫外
線照射量を分割して照射することによって少ない艶消し
顔料量で全く効果的に艶消し被覆が得られることにある
。

すなわち本発明は、紙、木材、ガラス、金属、プラスチ
ック等の基材にロールコート、カーテンフロコート、ス
プレーコート、浸漬コートの如き通常の塗装方法により
、１〜２０重量パーセントの艶消し顔料を含む紫外線硬
化性樹脂を被覆し、まず初めに該樹脂が空気中で完全に
硬化するに必要な紫外線照射の５〜９５％を高圧水銀灯
を用いて照射し該樹脂を半硬化の状態にし、必要に応じ
て同状態のまま１〜３００秒保持し次いで該樹脂が完全
に硬化するに必要な紫外線量を高圧水銀灯を用いて該樹
脂に照射することによって少ない艶消し顔料量で効果的
に艶消しフィルム又は被覆を得ることを特徴とする艶消
しフィルム又は被覆の新規な製造法である。

本発明を実施するに際して用いる架橋硬化性不飽和樹脂
の具体例としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂、重
合性不飽和基を導入したアクリル樹脂およびアルキド樹
脂、ジイソシアネート化合物と水酸基を有するビニル単
量体との付加物を水酸基を有する化合物又は樹脂にウレ
タン化反応によって付加された多価ビニル化合物、２個
以上のエポキシ基を有する化合物にカルボキシル基を有
するビニル単量体を開環エステル化反応によって付加さ
せた多ビニル化合物、２個以上の水酸基を有する化合物
又は樹脂とカルボキシル基を有する単量体とを縮合した
多ビニル化合物等の単独又は二種以上を任意に混合した
もので更に必要であれば活性単量体たとえば（メタ）ア
クリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタジ
アクリル酸２−ヒドロキシエチル等の（メタ）アクリル
酸エステル類、スチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエン、（メタ）アクリルアミドあるいはその誘導体
、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、ビニルピリジン等の
一種あるいは二種以上を任意に混合したものを加えたも
のであってもよい。

光重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインアルキ
ルエーテル、ジフェニルジサルファイド、ジベルジルジ
サルファイド、ベンゾフェノン等の一種あるいは二種以
上が使用される。

架橋硬化性不飽和樹脂と光重合開始剤との混合比率は前
者１００重量部に対して後者０．１〜１０重量部好まし
くは１〜６重量部である。

艶消し顔料としてはシリカ、ポリエチレン、タルク、炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウム等を挙げることができ
、これらの顔料は一種あるいは二種以上を上述の紫外線
硬化型樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部好まし
くは３〜１５重量部の範囲で混合して使用することが必
要である。

この艶消し顔料の添加割合が１重量部よりも少ない場合
には本発明の目的とする艶消し被覆を形成することが難
しく、一方この添加量が２０重量部以上になるとその塗
装が不可能となると共に紫外線照射時における架橋硬化
性が著るしく低下するようになるので好しくない。

また、上記樹脂組成物には必要により塗料粘度調整等の
ためにたとえばアセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メ
チルエチルケトン、エチルイソブチルケトン、メチルア
ルコール、エチルアルコールイソプロピルアルコール、
セロソルブアセテート等の一種あるいは二種以上を任意
に混合して使用することもできる。

以上のようにして得られる艶消し顔料を含む硬化性樹脂
は、紙、木材、ガラス、金属、プラスチック、無機建材
等の基材にロールコート、カーテンフロコート、スプレ
ーコート、浸漬コートの如き通常の塗装方法によって塗
装することができる。

これらの被膜に紫外線照射し効果的に艶消し被覆を製造
するにはまず初めに該樹脂に空気中で出力５０〜５００
ワット／インチの高圧水銀灯より発せられる光線を樹脂
の架橋密度が５〜９５％になるように一次照射した後、
好しくは１〜３００秒間放置後、前記紫外線を樹脂の架
橋密度かはゾ１００％になるように、二次照射を行えば
よい。

かくすることによって得た架橋した被膜はその光沢が２
０％またはそれ以下なる艶消し状態とすることができる
のである。

上記方法に代えて紫外線の照射を一括し一回照射のみで
行なう場合には光沢が２０％以下の艶消し効果を有する
被膜とすることができない。

本発明の明細書で述べている紫外線とはインチあたりの
出力が５０〜５００ワツトの高圧水銀灯からでる１８０
０〜４５００オングストロームの領域の光を意味する。

以上の如く本発明の方法によれば、架橋硬化性不飽和樹
脂の架橋硬化エネルギー源として上記光線を用いた場合
においても従来法では不可能と考えられていた艶消しフ
ィルム又は被覆を非常に短時間に形成することができる
のでありまた得られる被膜の物理的・化学的強度にも秀
れており、しかも室温で上記特性を有する被膜の製造が
できるので、紙、プラスチック等の熱に弱いものに対し
ても、金属等の熱に強いものと比べて何ら劣ることのな
い被覆を製造できる。

また不活性ガスを使用することなしに空気中で被覆を製
造するためコストも低減されている。

本発明を更に詳しく説明するため次に実施例をあげる。

実施例中の部数はすべて重量を示すものである。

実施例 １ 無水マレイン酸３９２部、無水フタル酸２９６部、プロ
ピレングリコール４３８部、ジエチレングリコール１５
３部を従来法により縮合せしめることにより製造した不
飽和ポリエステル樹脂７０部にスチレン３０部、艶消し
顔料としてシリカ１０部、さらに光重合開始剤としてベ
ンゾインイソブチルエーテル２部を加えた組成物を合成
紙貼り合板にロールコーク−で２０μの厚さに塗装した
。

〔この組成物は空気中、室温で、塗装面より２０ｃｍの
距離に高圧水銀灯（２００Ｗ／インチ）４本を装着し、
コンベア速度１０ｍ／分で紫外線照射処理をすることで
完全に硬化する能力を有している。

〕この塗装板を空気中、室温で塗装面より２０ｃｍの距
離に高圧水銀灯（２００Ｗ／インチ）１本を装着した紫
外線照射装置中をコンベア速度１０ｍ／分なる速度で通
過せしめ一次紫外線照射処理をし、架橋密度すなわちゲ
ル分率２５％の半硬化の状態で３０秒保持し、次に空気
中、室温で塗装面より２０ｃｒｒＬの距離に高圧水銀灯
（２００Ｗ／インチ）３本を装着した紫外線照射装置中
をコンベア速度１０ｍ／分なる速度で通過せしめ第二次
紫外線照射処理をし、架橋密度すなわちゲル分率９９％
の完全に硬化した艶消し塗装板を作成した。

一方上記樹脂組成物を合成紙貼り合板に２０μになるよ
うに塗装し、室温で塗装面より２０ｃｒｒＬの距離に高
圧水銀灯（２００Ｗ／インチ）４本を装着した紫外線照
射装置中をコンベア速度１０ｍ／分なる速度で通過せし
めることにより完全に硬化した塗装面を得た。

この塗膜の架橋密度（ゲル分率）は９９％であった。

この２種の被覆物の化学的および物理的強度は同一であ
ったが、後者の光沢は６０°グロスメーターで測定した
ところ５０％であったのに対し、前者の方法、即ち本発
明の方法で作成した塗装板の光沢は１５％であった。

また後者の方法によって艶消し塗面を有するものを作ろ
うとする際には不飽和ポリエステル樹脂組成物１００重
量部に対し艶消し顔料であるシリカを３５重量部加えた
ものを用いる必要があり、このような樹脂組成物を用い
て作られた艶消し塗面はその物理的化学的特性が不足す
ると共にその塗装作業性は著るしく不良であった。

実施例 ２ 三井ポリエーテルＰＰＧ−ＯＰ３００（三井東圧社製品
ポリオール樹脂）３７２部、アクリル酸−２−ヒドロキ
ノン２２８部、アクリル酸２−エチルヘキシル２２７部
、トリブチルアミン２０部、ヒドロキノン２部をフラス
コに加え６０℃に加熱しトリレンジイソシアネート３１
３部を滴下反応して得た樹脂６５部に、アクリル酸テト
ラヒドロフルフリル３５部、艶消し顔料としてシリカ９
部、さらに光重合開始剤ベンゾインイソブチルエーテル
２部を加えて得た組成物をアルミニウム板にロールコー
タ−で２０μの厚さに塗装した。

〔この組成物は空気中、室温で塗装面より２０ｃｒｒＬ
の距離に装着した５本の高圧水銀灯（２００Ｗ／インチ
）下をコンベア速度１５ｍ／分で紫外線照射処理をする
ことで完全に硬化する能力を有している。

〕この塗装板を空気中、室温で塗装面より２０ｃｍの距
離に高圧水銀灯（２００Ｗ／インチ）２本を装着した紫
外線照射装置中をコンベア速度１５ｍ／分なる速度で通
過せしめることにより第１次紫外線照射処理をし架橋密
度（ゲル分率）が４０％の半硬化の状態となし、２０秒
間放置後空気中、室温で塗装面より２０ｃｍの距離に高
圧水銀灯（２００Ｗ／インチ）を３本装着した紫外線照
射装置中をコンベア速度１５ｍ／分なる速度で通過せし
め第２次紫外線照射処理をし架橋密度（ゲル分率）９９
％の完全に硬化した艶消し塗装面を得た。

一方上記組成物をアルミニウム板に同様に塗装し、塗装
面より２０ｃＬの距離に出力２００ワット／インチの高
圧水銀灯５本を装着した紫外線照射装置中をコンベア速
度１５ｍ／分なる速度で通過せしめ完全に硬化した塗装
面を得る。

この被膜の架橋密度（ゲル分率）は９９％であった。

この２種の被覆物の化学的および物理的強度は同一であ
ったが、後者の方法で作成した塗膜の光沢は６０°グロ
スメーター測定すると、７５％であり前者の方法即ち本
発明の方法で作成した塗膜の光沢は３０％であった。

実施例 ３〜７ エピコート８２８（シェル化学社製、エポキシ樹脂）１
９０部、アクリル酸７２部、トリブチルアミン４部、ヒ
ドロキノン１部を９５°Ｃ４時間反応して得た樹脂５０
部に、ネオペンチルグリコールジアクリレート２０部、
ジメチルアクリルアミド３０部、ベンゾインブチルエー
テル２部を溶解した紫外線硬化型樹脂（これを樹脂Ａと
する）１０２部に０部、３部、６部、９部、１２部の艶
消し顔料シリカを混合した５種の組成物を得た。

〔これらの組成物はすべて、空気中、室温で塗装面より
２０ＣｒｒＬの距離に装着した４本の高圧水銀灯（２０
０Ｗ／インチ）下をコンベア速度１０ｍ／分で紫外線照
射処理をすることで完全に硬化する能力を有している。

〕上記５種の組成物を塩ビシート貼り合板にロールコー
タ−でそれぞれ２枚づつ塗装し、そのうちの１枚を空気
中、室温で塗面より２０ｃＩｒＬの距離に出力２００ワ
ット／インチ高圧水銀灯下を３本装着した紫外線照射装
置中をコンベア速度１０ｍ／分なる速度で通過せしめる
ことによって一次紫外線を照射し架橋密度（ゲル分率）
７０％の半硬化の状態で３６秒保持し、続いて空気中、
室温で塗装面より２０ｃＩｒＬの距離に出力２００ワッ
ト／インチの高圧水銀灯下を１本装着した装置中をコン
ベア速度１０ｍ／分なる速度で通過せしめることにより
第２紫外線照射処理して、架橋密度（ゲル分率）９９％
の完全に硬化した艶消し塗装面を得た。

他の１枚は空気中、室温で塗装面より２０ＣＩｒＬの距
離に出力２００ワット／インチの高圧水銀灯４本を装着
した装置中をコンベア速度１０ｍ／分なる速度で通過せ
しめ完全に硬化した塗装面を得た。

この塗膜の架橋密度（ゲル分率）は９９％であった。

それぞれの両波覆物を６０゜グロスメーターで測定した
結果は次の通りである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 架橋硬化性不飽和樹脂９９〜８０重量％と艶消し顔
   料１〜２０重量％及び光重合開始剤とを主とする組成物
   より未硬化被膜を形成し、この塗膜に空気中でその架橋
   密度が５〜９５％になるように紫外線を照射し、続いて
   紫外線をその架橋密度かはゞ１００％になるように照射
   せしめることを特徴とする艶消し被膜の形成方法。