JPS5930171B2 - 塗装されたアクリル樹脂製品の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塗装されたアクリル樹脂製品、とくに光の照射
により硬化しうる樹脂を塗膜形成成分の主成分とした塗
料の硬化皮膜を有する塗装されたアクリル樹脂製品の製
法に関するものである。

アクリル樹脂は美観、透明性に優れている利点を有して
おり、計器板カバーガラス、照明器具、装飾板など透光
性、美観を要求される分野に於て広く利用されてゝ・る
が、無機ガラスに比べその表面が軟かいことが難点とさ
れており、この欠点を改良する方法として光線の照射に
より架橋硬化しうる塗料を塗装し硬化した塗膜を形成す
る方法が検討されているが、この硬化した塗膜とアクリ
ル樹脂製品との密着性が不足し、その点を改良すること
が要求されている。また、アクリル樹脂はディスプレ−
や装飾模様を施した容器として利用され、上述した如き
硬化性塗料を顔料や染料で着色した塗料にて、筆やスク
リーン印刷法によつて模様を形成した後光線の照射によ
り硬化した模様を有するものとする方法も検討されてい
るが、無機ガラスにホウロウにて着色した如き密着性が
良好な模様を形成することができないことが大きな欠点
となつている。

このような傾向は、比較的分子量が低く、分子量分布の
広い射出成形用樹脂を用いて作られた板や成型品、或い
はアクリル系モノマーを連続的に鋳込み成型した製品に
おいて顕著にみられ、るものである。そこで本発明者等
は上述した如き欠点を有さない密着性の優れた架橋塗膜
を有するアクリル樹脂製品を作ることを目的として検討
中のところ未塗装のアクリル樹脂を予め光線を照射処理
することによつてその目的を達成しうることを見出し本
発明を完成した。本発明の要旨とするところは未塗装の
アクリル樹脂製品の要塗装面に予め波長が２０００〜５
０００入なる高圧水銀灯からの光線を照射量ｓ（単位ワ
ット・秒／ｍ″）が１×１０３≦ｓ≦９×１０４なる量
となるように照射した後、光の照射によつて架橋硬化し
うる塗料を塗装し高圧水銀灯からの光を照射することに
よつて塗膜を架橋硬化せしめることを特徴とする塗装さ
れたアクリル樹脂製品の製法にある。

本発明を実施するに際して用いるアクリル樹脂製品とは
、メチルメタクリレートを主としたもの、用途、目的に
応じ、他のアクリレート類、メタクリレート類、或いは
ジアクリレート類、ジアリレート類、ジメタクリレート
類を適宜共重合した樹脂類を適当な成型方法、例えば射
出成型法等によつて所望の型に成型したもの、或いは前
記アクリル系モノマーを連続的に又は不連続的に鋳込み
成型することによつて作られた製品類である。

また、未塗装の前記アクリル樹脂製品を光線の照射によ
つて予め処理するには、光源として高圧水銀灯からの２
０００〜５０００λの波長の光線を用いるのがよく、そ
の照射量はワツトＸ秒／ＴＩなる単位で表わされる量Ｓ
が１×１０３≦Ｓ≦９×１０４なる範囲にあることが必
要である。この照射量Ｓが１×１０３よりも小さい場合
には密着性の良好な架橋塗膜を有する塗装品を作ること
は難しく、一方、この照射量Ｓが９Ｘ１０４よりも大き
くなる場合にはアクリル樹脂自体の光線照射による劣化
が著るしくなると共に架橋塗膜のアクリル樹脂基材に対
する密着性が急激に低下するようになるので好しくない
。本発明においては用いる紫外線発生装置としては高圧
水銀灯を用いることが必要であり、該装置を用いること
により数秒の紫外線照射処理が可能となり、その結果ア
クリル樹脂の特性の劣化を防ぐことができる。

又、低圧水銀灯では長い照射時間を必要とし、好ましく
ない。また、アクリル樹脂の光照射による処理効果は処
理後の放置時間と共にその効果が低減する傾向がみられ
２４時間以上放置するとその処理効果の低減が著るしく
なるので光照射により架橋硬化しうる塗料の塗装は未塗
装のアクリル樹脂の光線の照射処理後２４時間以内に行
なうことが必要である。

本発明を実施するに際して用いる光の照射により架橋硬
化しうる塗料としては不飽和ポリエステル樹脂をはじめ
とする種々の不飽和樹脂をバインダー成分とする塗料を
用いることが可能であるが、アクリル樹脂の有する美観
、透光性などの諸特性を低下せしめないことを考慮する
と、重合性不飽和基として分子中に２個以上のアクリロ
イル基又はメタクリロイル基を有する化合物を用いるの
が好ましく、例えばビスフエノールＡ型のポリグリシ）
ルエーテル類、ポリオールのポリグリシジルエーテル類
、多価カルボン酸のポリグリシジルエステル類、エポキ
シ化大豆油、エポキシ化ポリブタジエンなどのポリエポ
キシ化合物のポリアクリレートまたはポリメタクリレー
ト類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
チレングリコール、１・４−ブチレングリコール、ジエ
チレングリコート、テトラエチレングリコール、グリセ
ロール、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコ
ール、ペンタエリスリトール、へキシレングリコール、
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールな
どのポリオール類のジ、トリ、又はテトラアクリレート
またはメタクリレート類、繰返し単位が１〜２０個の飽
和ポリエステルジアクリレートまたはジメタクリレート
類、多官能ウレタンアクリレート又はジメタクリレート
類などを挙げることができる。

本発明で用いる塗料には必要に応じ他の不飽和化合物と
くに沸点が１９０℃以上のモノアクリレート類又はモノ
メタクリレート類を加えることもでき、また、上記塗料
に可溶性の熱可塑性樹脂を加えてもよい。

上記不飽和化合物より本発明で用いる光線の照射により
架橋硬化しうる塗料を作るには上記不飽和化合物に対し
光重合開始剤、例えば、ペンゾイン、ベンゾインアルキ
ルエーテル類アセトイン、ベンゾフエノン、ミヒラーズ
ケトン、アセトフエノン、ジエトキシアセトフエノン等
を１〜１０重量％なる割合で加えておくことが好ましい
。

またこの塗膜を硬化するのに用いる光線の波長は２００
０〜８０００λ、とくに２０００〜５０００λの波長の
ものを用いるのがよい。本発明の方法によつて架橋した
塗膜を有する塗装されたアクリル樹脂製品を作るには予
め要塗装部に光線の照射処理を施した未塗装のアクリル
樹脂製品に上記した光の照射により架橋硬化しうる塗料
を塗装した後光線の照射によつて架橋硬化した塗膜を有
する成型品を作ることができる。

この際の光線の照射は空気中で行つてもよいが、表面粘
着性の極めて少ないものを作る際には光線の照射を不活
性ガス雰囲気下で行なうことによつて、また、空気中で
光線の照射を行つた後、更に、この塗膜層上に光線透過
性の液体層、とくに水層を設け、更に光線を照射するこ
とによつてその目的を達成することができる。また、硬
化した塗膜が模様が形成されたものである場合には上記
した光の照射によつて架橋硬化しうる塗料に染料又は顔
料を加えることによつて所望の色に着色したものを筆に
よつて、転写法によつて、或いはスクリーン印刷法によ
つて模様塗装を行つた後光線の照射により架橋硬化した
塗膜 １を形成する方法、或いは、上記塗料を塗装した
部分を写真のネガ或いはポジを利用した焼付法を利用し
て要架橋部を架橋硬化せしめた後、不要部を溶解除去す
る方法を用いることができる。

このような模様塗膜の形成については光線の照 １射処
理を施した未塗装のアクリル樹脂に光線の照射により架
橋しうる塗料を塗装した後、模様形成を行なう方法など
も取りうる。

本発明の方法によると硬度、耐摩耗性に優れ、かつ、ア
クリル樹脂に対する密着性が極めて良好な硬化塗膜を有
する塗装されたアクリル樹脂製品を極めて容易に作るこ
とができる。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、実施
例中用いた「部」は全て「重量部」を意味する。

実施例 １ エポキシ当量１８８、平均分子量３５５のエポキシ樹脂
（シエル化学社製エピコート８２８）のアクリル酸付加
物（エポキシ基１モルに対しアクリル酸１モルなる割合
の付加反応生成物）５０部、トリメチロールプロパント
リアクリレート３０部、１・６−ヘキサンジオールジア
クリレート２０部、ベンゾインメチルエーテル５部なる
組成物を塗料とし、この塗料を連続鋳込み成型板（三菱
レイヨン株式会社製：アクリライトＬ）、射出成型板（
旭化成工業株式会社製：デラグラス）に出力８０ワツト
／ＣＴＩｌなる高圧水銀灯より発せられる主波長３６５
０λの光線を表−１に示す量照射した後膜厚１０μにな
るように塗装し、空気中で上記光線と同じ光線を未硬化
塗膜に照射し硬化した塗膜を有する塗装品を作成し、そ
の性能を測定した結果を表−１に示した。

表−１中塗膜の密着性は塗膜に巾１ｍｍのゴバン目を１
００個作り、この部分にセロフアンテープを密着せしめ
たのち引きはがしアクリル樹脂基材上に残つた塗膜の数
で示した。

実験番号１、４、５及び８は本発明の比較例であり、こ
れらのものは塗膜の密着性が極めて不良であつた。

また実験番号４及び８のものは基材自体の劣化が激しく
実用上問題であつた。上記実験番号２及び７の方法の実
施において、塗料としてトリメチロールプロパン３０部
、ペンタエリスリトールテトラアクリレート５０部、１
・６−ヘキサンジオールジメタクリレート２０部、メチ
ルメタクリレート１００部、ベンゾインイソブチルエー
テル５部なるものを用い、塗膜の硬化条件として第１次
照射を空気中で行ない、続いて水槽中に水深１ｃ！ＲＬ
のところに板をしずめ光線の二次照射を行つたところ、
得られた塗装品の塗膜の密着性は共に１００／１００で
あり、表面硬度は６〜７Ｈであつた。

実施例 ２ ビスフエノールＡジオキシプロピルエーテル、キシリレ
ンジイソシアネート及びアクリル酸２−ヒドロキシエチ
ルの１：２：２（モル比）は加反応生成物５０部、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート１５部、１・４−
ブタンジオールジアクリレート３５部、ベンゾフエノン
５部、タルク５部、フタロシアニンブルー５部よりなる
塗料を調整した。

アクリル樹脂板（三菱レイヨン株式会社製：アクリライ
トＬ）に実施例１で用いた高圧水銀灯より発せられる光
線を５×１０４ワツト×秒／ｍ”になるように照射し、
続いて２５０メツシユスクリーン印刷機を用いて上記着
色塗料を模様状に塗装した後、上記高圧水銀灯より発せ
られる光線を照射し硬化した模様塗膜を形成したところ
、密着性１００／１００１鉛筆硬度２〜３Ｈなる硬化塗
膜が形成されていた。

また、紫外線照射処理した未塗装の上記したアクリル樹
脂板に上記着色塗料のバインダーのみよりなるクリアー
塗料を膜厚１０μになるように塗装し空気中で高圧水銀
灯より発せられる光線を照射して硬化せしめた後、上記
方法に於て用いた着色塗料にて模様塗装を行ない続いて
空気中で光線を照射した後、水中１ｃｍのところに置い
て、高圧水銀灯より発せられる光線を照射し完全に硬化
した模様塗膜を有する塗装品を作成したところ密着性１
００／１００、硬度４Ｈ以上の塗膜が形成されているこ
とを確認した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 未塗装のアクリル樹脂成型品の要塗装面に波長が２
   ０００〜５０００Åなる高圧水銀灯からの光線を、照射
   量Ｓ（単位ワット・秒／ｍ＾２）が１×１０＾３≦Ｓ≦
   ９×１０＾４なる量になるように光線を照射した後、光
   の照射により架橋硬化し得る実質的に無溶剤の塗料を塗
   装し、高圧水銀灯からの光の照射により架橋硬化した塗
   膜を形成することを特徴とする塗装されたアクリル樹脂
   製品の製法。