JPS5819703B2 - タイマモウセイヒマクオユウスルブツピンノセイゾウホウ - Google Patents

タイマモウセイヒマクオユウスルブツピンノセイゾウホウ

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Publication number
JPS5819703B2
JPS5819703B2 JP50153683A JP15368375A JPS5819703B2 JP S5819703 B2 JPS5819703 B2 JP S5819703B2 JP 50153683 A JP50153683 A JP 50153683A JP 15368375 A JP15368375 A JP 15368375A JP S5819703 B2 JPS5819703 B2 JP S5819703B2
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JP
Japan
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film
article
active energy
coated
energy rays
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JP50153683A
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JPS5276343A (en
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吉原慶祐
串憲治
池田恒夫
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高い耐摩耗性と平滑性及び基材に対し、優れた
密着性を有する架橋皮膜を有する物品の製造法に関する
ものである。
プラスチック製品、アルミニウム製品は軽く、優れた強
度を有しているため種々の分野で利用されているがこれ
らの製品は表面硬度が著しく低いため、他の物品との衝
突や擦過によって容易に損傷を受け、その美観や光学特
性が低下することが大きな欠点である。
そこで従来よりこれら物品の耐摩耗性を向上せしめるた
めの検討が進められている。
例えば上記物品表面上に耐摩耗性皮膜を形成するための
ものとしてメラミン樹脂やポリウレタン樹脂を用いる方
法、シロキサン樹脂を用いる方法、ポリビニル化合物を
用いる方法などが提案されているがメラミン樹脂やシロ
キサン樹脂を用いる方法では極めて高い耐摩耗性を有す
る物品を作ることは難かしく、またシロキサンを用いる
方法ではシロキサン自体が水によって加水分解を受は易
いため耐水性に優れ、高い耐摩耗性を有する物品を作る
ことは難かしい。
本出願人は上記目的を達成するための方法を検討中のと
ころ分子中に3個以上の(メク)アクリロイル基を有す
る化合物、特定量含む組成物を物品上に塗布し、不活性
ガス雰囲気下で架橋処理せしめることによって、その目
的を達成し得た物品を作ることに成功はしたが、この方
法では架橋皮膜中に架橋歪が残り易く、かつ皮膜の架橋
処理時において皮膜の収縮率が著しく太きいため架橋皮
膜と基材との密着性が十分でないため、わずかな衝撃を
与えることによって架橋皮膜に亀裂が入る現象があるこ
と、或いはこの物品を高温処理−低温処理工程よりなる
リサイクルテストを行うと、架橋皮膜にひび割れが生ず
るという不都合が生ずることが判明した。
そこで本発明者等は上述した如き不都合がない高い耐摩
耗性皮膜を有する物品の製造法について検討中のところ
上記特定組成の皮膜形成剤を塗布した物品の塗布面に液
体層を設けた状態で活性エネルギー線を照射した場合に
は上記目的を十分達成した高い耐摩耗性皮膜を有する物
品を作り得ることを見出し、本発明を完成した。
本発明の要旨とするところは基材表面上に少なくとも3
個のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する分子
量200〜800なる化合物30重量最頻上と他の共重
合可能な化合物70重量最頻下なる組成物を塗布したも
のを酸素含有雰囲気下で活性エネルギー線を照射し、続
いてこの塗面を液体で覆った状態で活性エネルギー線を
照射することを特徴とする高い耐摩耗性皮膜を有する物
品の製造法にある。
場・ 本発明を実施するに
際して用いる高い耐摩耗性皮膜形成剤は少なくとも3個
のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有し、分子量
200〜800の化合物を30重重量上上含んでいるも
のであることが必要であり、この化合物の含有量が30
重重量上りも少ない、皮膜形成剤では高い耐摩耗性皮膜
を有する物品を作ることが出来ない。
これらの化合物の具体例としては、グリセリントリアク
リレートまたはトリメタクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレートまたはトリメタクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリアクリレートまたはトリメタク
リレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートま
たはテトラメタクリレート、或いは式 (式中R1はH2CH3、R2はC2〜6のアルキレン
基又はフェニル基、シクロヘキシル基、テトラヒドロフ
タリル基、テトラヒロフクル酸などを示す。
)で表わされる化合物類を挙げることができる。
これらの化合物の分子量が800を越えて大きくなった
もの、或いは、1分子中に含まれるアクリロイル基又は
メタクリロイル基の数が2以下なるものでは本発明の方
法によって架橋した皮膜を有する物品を作っても十分に
高い耐摩耗性の優れた皮膜を有する物品を作ることが出
来ず、一方、分子量が200以下の化合物では皮膜の架
橋硬化時における皮膜の収縮現象を本発明の方法によっ
ても防上することが出来ず、高い耐摩耗性と密着性に優
れた物品を作ることが出来ない。
また、上記以外の化合物を70重重量上上含む皮膜形成
剤は未硬化皮膜上に設ける液体との親和性、特に溶解性
が犬となり表面平滑性並びに美観に優れた高い耐摩耗性
を有する物品を作ることが出来ない。
他の共重合可能な化合物としてはアクリル酸又はメタク
リル酸、脂肪族アルコール、芳香族アルコールとのモノ
エステル類、前記酸と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、テトラエチレン
グリコール、フロピレンゲリコールなどのモノエステル
類又はジエステル類グリシジルアクリレート又はメタク
リレートと二価カルボン酸、例えばコハク酸、アジピン
酸、セハチン酸、マレイン酸、イタコン酸、α−メチレ
ン−δ−メチルアジピン酸、テレフタル酸、イソフタル
酸、テトラヒドロフクル酸、ヘキサヒドロフタル酸との
モノ又はジエステル類、アクリルアミド、メタクリルア
ミド、ヒドロキシエチルアクリレートまたはメタクリレ
ート、グリシジルアクリレート又はメタクリレート、N
−アルコキシメチルアクリルアミド又はメタクリルアミ
ドなどを挙げることが出来る。
これらの化合物は本発明の方法によって得られる物品の
架橋皮膜に可撓性を与え、その耐衝撃性を向上せしめ得
る成分であるが、この化合物の含有量が70重重量上り
も多い皮膜形成剤を用いる場合には塗膜上に設ける液体
層に対する溶解性が大きくなり美観及び表面平滑性に優
れた高い耐摩耗性皮膜を有する物品を作ることが出来な
くなる。
本発明を実施するに際して皮膜形成性組成物の塗膜面に
設ける液体層とは水、鉱油、植物油、流動パラフィン、
溶融ワセリンなどの比較的熱容量の大きな液体より形成
されているものであることが必要である。
これらの液体で前記塗布層を覆った状態でこの塗面に活
性エネルギー線を照射する際には被覆基材に不必要な熱
をかけることがなくなるため被膜と基材との間の熱によ
る膨張−収縮現象に基づく硬化皮膜の収縮歪が起ること
がないため、極めて密着性が良好な架橋皮膜とすること
が出来るのである。
上記液体特に水には、液体と未硬化皮膜との親和性を向
上せしめ、表面平滑性良好な皮膜とするための界面活性
剤、例えばアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルア
リルスルホン酸塩、ソルビタンエステル系界面活性剤、
弗素系界面活性剤などを0.1〜5wt%なる範囲で添
加することもでき、これらの添加剤をカロえた液体を用
いる際には更に、良好な表面平滑性と密着性を有する皮
膜を有する物品を作ることができる。
また、上記液体中には皮膜の硬化性を低下させない程度
の染料を添加することもできる。
本発明の方法は物品面上に上述した如き、特定組成の皮
膜形成用組成物を塗布し、この塗布層面上に液体層を設
け、活性エネルギー線を照射し、前記皮膜を架橋硬化せ
しめる方法にあるのであるが、この未硬化皮膜層上に液
体層を設けるに先だって、予め酸素の介在する雰囲気下
で、この未硬化皮膜に活性エネルギー線を照射して皮膜
を半硬化状態、とくに活性エネルギー線として光線を用
いる場合にはこのときの元の照射時間を3分以上とする
ことによって半硬化状態となし、続いてこの半硬化皮膜
上に液体層を形成し、活性エネルギー線を照射すると表
面平滑性、密着性に優れた硬化皮膜を有する物品を作る
ことができる。
未硬化皮膜を有する物品に酸素の介在する雰囲気下、例
えば空気中で活性エネルギー線を照射し、続いてこの物
品を不活性雰囲気下で更に活性エネルギー線を照射し完
全硬化した皮膜を有する物品を作る方法も知られてはい
るが、このような方法を本発明で用いる特定組成の皮膜
形成組成物を用いる方法に適用する際には硬化皮膜の密
着性は良好であるが、この皮膜表面には極めて微細なシ
ワが発生し、その表面平滑性が低下し、得られる物品の
光学特性を低下することが多いので好ましい方法ではな
い。
本発明の硬化皮膜を形成する際に用いる活性エネルギー
線としてはα線、β線、γ線、電子線、例えば加速電圧
20〜2000kVの電子線加速器から取出される電子
線、キセノンランプ、ガリウムランプ、低圧水銀・灯、
中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯から取出される
波長2000〜8000人の光線を使用することができ
、活性エネルギー線として光線を用いる場合には皮膜形
成用組成物中に、10重量最頻での光重合開始剤、例え
ばベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイン
エチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベ
ンゾインブチルエーテル、ベンゾインシリルエーテル、
ブチロイン、アセトイン、ベンジルベンシリエノン、ミ
ヒラー’y−トンベンゾフェノンなどを加えておく必要
がある。
本発明を実施するに際して用いる皮膜形成用基材はポリ
メチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネー
トなどのプラスチック類より作られた建材、有機ガラス
、家具類、照明用カバー、メガネ、レンズ、光学用レン
ズ、時計レンズ、ステレオ用ダストカバー、装飾品、そ
の他容器類、アルミニウム製品、銅、しんちゅうなどの
金属製品などである。
本発明の方法によって得られた物品は表面平滑性、表面
硬度、耐摩耗性が高く、また密着性、耐衝撃性の優れた
硬化皮膜を有する物品でありその用塗は極めて広いもの
である。
以下実施例により本発明を更に説明する。
実施例 1 キャスト成形法により成形したポリメチルメタクリレー
ト板上に、ペンタエリスリトールテトラアクリレート4
0部、トリメチロールプロパントリアクリレート30部
、エチレングリコールジアクリレート30部及びベンゾ
インイソプロピルエーテル2部とからなる皮膜形成性組
成物を膜厚10μになるように塗布し、塗装板(A)と
した。
上記ポリメチルメタクリレート板上に無水マレイン酸1
モル、無水フタル酸1モル、フロピレンゲリコール2.
2モルとを縮合することによって作った不飽和ポリエス
テル59部とスチレン41部、ベンゾインプロピルエー
テル2部とよりなる皮膜形成性組成物を膜厚10μにな
るように塗布し、塗装板(B)とした。
塗装板(A)と(B)とをソルビタンエステル系界面活
性剤を1%含む水溶液中に水面下2mmの位置にこれら
の塗装板を静置し、出力5kW、200W/インチなる
高圧水銀灯を水面より5cffL離した位置に設け、1
.5分間元線を照射することによって架橋硬化皮膜を有
するポリメチルメタクリレート成形品を作成した。
一方、塗装板(A)を窒素ガス雰囲気下に置き、塗面の
上方5CIrLのところから、上記高圧水銀灯より発す
る光線を3分間照射し比較品を作成した。
得られた3種の物品品硬化皮膜の物性を測定した結果を
第1表に示した。
また、塗装板(A)を第2表に示した条件で空気中で上
記光線照射装置を用いて元を照射し、続いて1係のソル
ビタンエステル系界面活性剤含有水面下2關のところで
光線を第2表に示した時間照射した。
得られた物品の塗膜特性を測定した結果を第2表に示し
た。
実施例 2 ペンクエリスリトールテトラアクリレート30部、トリ
メチロールプロパントリアクリレート40部、ジエチレ
ングリコールジメタクリレート30部なる組成物100
部に対し、メチルメタクリレート100部を加え、更に
ベンゾインブチルエーテル4部を加えた皮膜形成組成物
中に脱脂洗浄処理したアルミニウム板を浸漬法によって
塗装した。
この塗装品を空気中40°Cで実施例1に用いた条件と
同様にして、死線を3分間照射した後、第3表に示した
条件下で、更に死線を10分間照射することによって硬
化皮膜を有する物品を作り、その塗膜特性を測定した結
果を第3表に示した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 基材表面上に少なくとも3個のアクリロイル基又は
    メククリロイル基を有する分子量200〜800なる化
    合物30重量最頻上と他の共重合可能な化合物70重量
    最頻下なる組成物を塗布したものを酸素含有雰囲気下で
    活性エネルギー線を照射し、続いてこの塗面を液体で覆
    った状態で活性エネルギー線を照射することを特徴とす
    る高い耐摩耗性皮膜を有する物品の製造法。
JP50153683A 1975-12-22 1975-12-22 タイマモウセイヒマクオユウスルブツピンノセイゾウホウ Expired JPS5819703B2 (ja)

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