JPS62132570A - 塗膜保護層の形成方法 - Google Patents

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 本発明は、塗膜保護層の形成方法に関する。更に詳しく
は、本発明は、上塗り塗膜の表面に特定の沸点範囲の溶
剤を含有する活性エネルギー線硬化型クリヤー塗料を塗
布することにより、屋外暴露時における光沢保持性、磨
水性、耐汚染性、耐スリ傷性等の低下を防止し得る保護
層を形成する方法に関するものである。

灸米り返屋 従来から車両、家電製品、建築物等の完成品は、それぞ
れ用途に応じた美観及び保護機能を有する塗装仕上げが
行なわれている。しかしながら、屋外暴露時の耐久性や
耐スリ傷性等は、塗膜を構成する樹脂の種類、構造、硬
化形態や使用顔料の種類、顔料濃度等によって大きく影
響を受け、そのため充分に満足し得る屋外暴露時の耐久
性、耐スリ傷性等の性能が得られていないのが実情であ
る。

特に自動車用塗料においては、暴露時にチョーキング、
黒しみ汚染等が発生する問題及び洗車機によるスリ傷発
生の問題がおり、その解決が強く望まれている。゛ また、自動車の塗膜に光沢保持性、磨水性、耐汚染性等
を付与する目的で従来よりカルナウバワツクスに代表さ
れるワックス類が塗膜保護被膜形成剤として使用されて
いる。しかしながら、斯かるワックス類を用いて塗膜を
保護したとしても、保護被膜の耐久性が乏しいために、
上記目的を長期間に亘って達成することが困難でおる。

団題点を解決するための　段 本発明者は、斯かる現状に鑑み、塗膜の暴露時における
チョーキング、黒しみ汚染の発生、スリ傷発生等を防止
すると共に長期に亘り塗膜に優れた光沢保持性、撥水性
、耐汚染性等を付与し得る方法を開発すべく鋭意検討を
重ねた結果、本発明を完成するに至った。

斯くして本発明に従えば、塗膜表面に、活性エネルギー
線の照射によって架橋重合し得るラジカル重合性不飽和
化合物及び沸点が８０〜１８０℃の溶剤を含有する活性
エネルギー線硬化型クリヤー塗料を薄層に塗布し、次い
でこれを硬化せしめることを特徴とする塗膜保護層の形
成方法が提供される。

本発明で用いられる活性エネルギー線硬化型クリヤー塗
料は、活性エネルギー線の照射によって架橋重合し得る
ラジカル重合性不飽和化合物及び沸点が８０〜１８０℃
の溶剤を含有するものでおる。

上記ラジカル重合性不飽和化合物は、例えば重合性不飽
和基を導入した樹脂、架橋性不飽和オリゴマー等であり
、これらは必要に応じてビニル系単量体に溶解されて使
用される。

前記重合性不飽和基を導入した樹脂は、例えば水酸基、
カルボキシル基、エポキシ基、メチロール基等の官能基
を有するアクリル樹脂、アクリルポリエステル樹脂、ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリエステル
樹脂、エポキシアクリル樹脂、アミノ樹脂（例えばメラ
ミン樹脂）、アミノアクリル樹脂、ポリアミド樹脂、シ
リコン樹脂、シリコンポリエステル樹脂、ポリウレタン
樹脂、ウレタンポリエステル樹脂、フッ素樹脂等に、前
記官能基と付加乃至縮合反応し得る基を有するビニル系
単量体（例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル
酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸グリシジル、
無水マレイン酸、（メタ）アクリル酸アミノアルキル等
）を従来公知の方法によって反応ぜしめたものである。

不飽和基の導入量は、通常０．３〜３．０モル／ｋｑ分
子、好ましくは０．５〜２．０モル／ｋｑ分子の範囲で
ある。

また、架橋性不飽和オリゴマーは、例えば分子量１００
０以下で２〜４個の重合性ビニル基を有する化合物であ
り、これらの具体例として例えば（メタ）アクリル酸の
エチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピ
レングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ブチレングリコール等のジエステル
類；（メタ）アクリル酸とトリメチロールメタン、トリ
メチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリ
ン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとのトリ
エステル類；（メタ）アクリル酸とペンタエリスリトー
ルとのテトラエステル類等を挙げることができる。

また、前記重合性不飽和基含有樹脂及び不飽和オリゴマ
ーを必要に応じて溶解させるビニル系単量体としては、
例えば（メタ）アクリル酸及びそ゛れらのメチル、エチ
ル、ブチル、ヘキシル、ドデシル、シクロヘキシル、ヒ
ドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、３−クロロ−２
−ヒドロキシプロピル等のモノエステル類ニジシクロペ
ンチニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンチニルオ
キシエチル（メタ）アクリレート等のシクロアルキルア
クリル単量体類；スチレン、α−メチルスチレン、ビニ
ルトルエン、クロルスチレン等の芳香族ビニル単量体等
を挙げることができる。

本発明で使用される溶剤としては、沸点が８０〜１８０
℃の範囲に、あり、活性エネルギー線硬化型りリヤー党
利の構成成分を分散、溶解し１ｑ、粘度を低下させるこ
とができるものである限り、従来公知のものをいずれも
使用でき、その代表例としては、トルエン、キシレン、
芳香族石油ナツタ等の炭化水素類；プロピルアルコール
、ブチルアルコール、アミルアルコール、シクロヘキサ
ノール等のアルコール類；プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル
、３−メ１〜キシブタノール、エチレンクリコールモノ
ブチルエーテル等のエーテルアルコール及びエーテル類
；酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳酸エチル
、プロピオン酸ブチル、酢酸エチレングリコールモノエ
チルエーテル等のエステル及びエーテルエステル類；ジ
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミル
ケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール等の
ケトン類−二トロプロパン、トリクロルエチレン等のニ
トロ化及びハロゲン化炭化水素類；水等を例示できる。

溶剤の沸点が８０℃以下であれば、該溶剤の蒸発速度が
早すぎるために、通常の方法での塗装が困難となり、仕
上り良好な薄層膜が得られ難くなるという傾向が生ずる
。また逆に溶剤の沸点が１８０℃以上であれば、該溶剤
の蒸発速度が遅すぎるために、塗装は容易であるが、塗
膜中に溶剤が残存する傾向が大きくなり、活性エネルギ
ー線照射時にワキ現象（溶剤蒸気による気泡発生）の発
生、塗膜の物性低下等の不都合が生じる傾向となる。

上記溶剤の配合量としては、溶剤を含有しない活性エネ
ルギー線硬化型りリヤー成分１００重屋部に対して通常
１〜１００重量部程度、好ましくは５〜５０重口部程度
とするのがよい。溶剤の配合量が１重量部より少ないと
、粘度低下効果が得られ難くなり、エアスプレー等通常
の効率のよい塗装手段が採用できなくなるという傾向が
生ずる。

また溶剤の配合量が１００重四都合越えても、溶剤配合
による効果がそれ程向上せず、経済的に好ましいもので
はない。

本発明で用いる活性エネルギー線硬化型クリヤー塗料を
紫外線で硬化させる場合は、該クリヤー塗料に光重合開
始剤を添り口するのが望ましく、その代表的なものとし
ては、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ｎ−プロピルエ
ーテル、ベンゾインｎ−ブチチルエーテルζベンゾフェ
ノン、ｐ−メチルベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ア
セトフェノン、２−クロロチオキサントン、アンスラキ
ノン、クロロアンスラキノン、２−メチルアンスラキノ
ン、フェニルジスルフィド２−ニトロフルオレン、ブチ
ロイン、アニツインエチルエーテル、アゾビスイソブチ
ロニトリル、テトラメチルチウラムジスルフィド等を挙
げることができる。

これらの光重合開始剤は、１種又は２種以上組合せて用
いることができる。斯かる光重合開始剤の配合量として
は、活性エネルギー線硬化型クリヤー塗料に対して約０
．１〜１０重隋％の範囲で配合するのが好ましい。更に
上記した光重合開始剤による光重合反応を促進させる目
的で光重合促進剤を上記光重合開始剤と併用することが
でき、その代表的なものとしては、例えばトリエチルア
ミン、トリメタノールアミンく２−ジメチルアミノエタ
ノール等の第３級アミン類、トリフェニルホスフィンで
代表されるアルキルホスフィン類、β−チオグリコール
で代表されるチオール類等を挙げることができる。

また本発明で用いる活性エネルギー線硬化型クリヤー塗
料に一必要ならばシリコーン系もしくはポリ（メタ）ア
クリル酸エステル系の非シリコーン系表面調整剤やヒン
ダードアミン系、フエノール系の光安定剤等従来公知の
塗料用添加剤を任意に添加することができる。

上記活性エネルギー線硬化型クリヤー塗料は、低粘度化
されたものでおるので、上塗塗膜上にエアスプレー塗装
、スピンコード、流し塗り、しごき塗り等通常の塗布手
段を用いて０．１〜１０μｍ１好ましくは０．１〜２μ
ｍの薄層に容易に塗装され、次いで電子線もしくは紫外
線の活性エネルギー線を照射することによって硬化した
保護被膜層が形成される。

活性エネルギー線を放出させる電子線の加速器としては
、例えばコツククロフト型、コッククロフトワルトン型
、共撮変圧器型、変圧器型、絶縁コア変圧器型、ダイナ
ミドロン型、リニアフィシメン１〜型、ブロードビーム
型、エリアビーム型、カソード電極型、高周波型等が挙
げられる。電子線の照射量としては、塗膜を硬化させる
のに必要な線量である限り特に制限されるものではない
が、一般には約１００〜２０００ＫｅＶで約０．５〜２
０メガラド（Ｍｒａｄ）の線量を照射するのがよい。ま
た電子線の照射は、不活性気体の雰囲気下で行なうのが
好ましい。

また、活性エネルギー線を放出させる紫外線の照射源と
しては、例えば水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水
銀ランプ、キセノンランプ、カーボンアーク、メタルハ
ライドランプ、太陽光等を挙げることができる。紫外線
の照射は、空気又は不活性気体の雰囲気下で行なうのが
好ましい。紫外線を照射する雰囲気が空気でおる場合に
は、照射源として高圧水銀ランプを使用するのが特に好
適である。

発明の作用及び効果 自動車の塗膜上に本発明の方法に従って保護被膜を設け
た場合、従来のワックス類が精々１〜２週間しか保護被
膜としての機能を発揮しないのに対し、少なくとも６ケ
月間は保護被膜としての機能を発揮して塗膜の光沢保持
性、肝水性、耐汚染性等を維持し得ると同時に、屋外暴
露時のチョーキング、汚染、スリ傷等を防止し得るとい
う優れた効果を発現する。これは、通常塗料には着色及
び隠蔽の目的で着色顔料や体質顔料が用いられており、
暴露により塗膜表面の顔料が脱落り、て塗膜表面に凹凸
が発生し、そのために光沢の低下、チョーキング、凹部
への塵芥物の沈着による汚れ等が起こるが、０．１〜１
０μｍの前記塗膜保護層を設けることによって塗膜表面
からの上記顔料の脱落が極度に抑制されるためと考えら
れている。

また、一般に塗膜を補修するに当り、エメリーペーパー
、コンパウンド入りワックス等で塗膜表面が研摩され、
その際に塗膜表面に凹凸が発生し顔料の脱落が起こるが
、後工程で前記活性エネルギー線硬化型りリヤー党利を
薄層に塗布することにより顔料の脱落孔の穴埋めを行な
うと同時に、表面に凹凸のない均一な塗膜保護層が形成
される。

而して前記活性エネルギー線硬化型クリヤー塗料を自動
車等工業製品の塗膜上に薄層に塗布することは、従来全
く行なわれていなかった所でおり、また本発明の実施に
より上記したような顕著な効果が秦されるのでおる。

実施例 以下に実施例を掲げて本発明をより一層明らかにする。

尚、以下において「部」とおるのは「重量部」を意味す
る。

実施例１ 不飽和ウレタンアクリレート〔商品名；ユニディック１
６−８２０、大日本インキ化学工業社製〕１００部、ベ
ンゾインエチルエーテル８部及びシリコン系表面調整剤
（５０％ＢＹＫ−３００、Ｂ　Ｙ　Ｋ　−Ｍ　ａｌ　ｌ
　１ｎｃｋｒｏｄｔ社製〕０．１部を混合して、活性エ
ネルギー線硬化型クリヤー塗料（以下これを「クリヤー
塗料■」という）を作成シフ・、次いでクリヤー塗料工
　１００部に対し酢酸プチル３０部を混合、溶解して活
性エネルギー線硬化型クリヤー塗料（以下これを「クリ
ヤー塗料■」という）を調製した。

次いで自動車用鋼板に電着塗装、中塗塗装及びアミノア
ルキド樹脂型上塗（白色）塗装〔アミラック「ホワイト
」、関西ペイント社製〕を施した素材（以下この素材を
「素材Ａ」という）に、上記で調製したクリヤー塗料■
をエアスプレーで塗装した所、容易に均質に塗装するこ
とができた。

次いでこれに高圧水銀灯（８Ｑ　ｗａｔｔ／ｃｍ）を５
秒照射して１．８μの塗膜保護層を形成させた塗板を得
た。

得られた塗板の初期性能及び該塗板を６ケ月問屋外暴露
した後における塗板の性能を下記第１表に示す。

尚、比較のためにクリヤー塗料■を素材Ａにエアスプレ
ー塗装した所、微粒化状態が非常に悪く、表面が凹凸の
非平滑な塗面しか得られなかった。

更に、比較のためにクリヤー塗料■で塗膜保護層を形成
さけていない上記素材Ａの初期性能及び該素材Ａを６ケ
月問屋外暴露した後における素材の性能も比較例１とし
て下記第１表に併せて示す。

試験方法は、以下の通りである。

鉛筆硬度：鉛筆で引掻ぎ試験を行なった。

耐スリ傷性：塗面をガーゼで強く擦り、傷の付き具合を
調べた。

付着性：２ｍｍ間隔でゴバン目を１ｏ○個作り、セロテ
ープで引ぎ剥がして残存するマ ス目の数を調べた。

撥水性：塗面に水滴を滴下した時の状態を調べた」水が
全く濡れ広がらない状態をＱ、水が仝而に濡れ広がる状
態をＸとした。

耐汚染性：砂、ごみ、塵芥の付着が全くない状態をＱ、
砂、ごみ、塵芥の付着が著 しい状態をＸとした。

第１表 実施例２ 実施例１で用いた素材Ａ２枚をそれぞれコンパウンド入
りワックス〔ユニコンＦＭＣ−８１１Ｊ。

６原薬品社製〕を用い、エアサンダーで円形に３μ研摩
して素材Ｂを得た。

素材Ｂの１枚に上記実施例１で調製したクリヤー塗料■
をしどき塗装し、ネルを用いて塗り広げ、次いで高圧水
銀灯（８Ｑ　ｗａｔｔ／ｃｍ）を５秒照射して平均１．
５μの塗膜保護層を形成させた塗板を得た。

この塗板を屋外に２週間放置しても、全く変化が認めら
れなかった。

尚、比較のために上記素材Ｂを屋外に２週間放置した所
、該素材Ｂは円形の研摩面が黒しみ状態に汚染されてい
た。

（以　上）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）塗膜表面に、活性エネルギー線の照射によつて架
   橋重合し得るラジカル重合性不飽和化合物及び沸点が８
   ０〜１８０℃の溶剤を含有する活性エネルギー線硬化型
   クリヤー塗料を薄層に塗布し、次いでこれを硬化せしめ
   ることを特徴とする塗膜保護層の形成方法。
2. （２）活性エネルギー線硬化型クリヤー塗料には光重合
   開始剤が配合されている特許請求の範囲第１項記載の方
   法。