JPS6279275A - 紫外線硬化型被覆組成物 - 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、着色顔料を含む、紫外線硬化可能で、かつ厚
膜で耐摩耗性等の優れた塗膜が得られる紫外線硬化型被
覆組成物に関するものである。

〈従来の技術〉 近年、無公害、省資源などの社会的要請に伴い、無溶剤
もしくは、有機溶剤量の少ない紫外線硬化型被覆組成物
が、一部採用される傾向にある。しかしながら、従来の
紫外線硬化型被覆組成物は、着色顔料を含まないクリヤ
ーが主流であり、着色顔料を含むエナメルは、厚膜化出
来ないため一部で実用化されているにすぎず、伸び悩み
の状況にある。

前述の如く、着色顔料を含有する紫外線硬化型被覆組成
物は、厚膜にすると紫外線が塗膜内部に十分透過せず、
そのため硬化不良を起し、塗膜表面のみの硬化で、シワ
が生じたりして塗膜外観が悪く、また塗膜性能も悪いも
のであった。

そこで、着色顔料として紫外線を吸収しにくい顔料を使
用する方法、高反応性の紫外線重合性化合物や光増感剤
を使用する方法、紫外線ランプとして長波長サイドの光
線を発するランプを使用する方法等が提案されているが
、いずれも膜厚が３０μ程度が限界であり、それ以上に
なると硬化不良を起したり、また着色力、隠蔽力も通常
のエナメルに比較し劣るものであった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、以上の如き現状に鑑み、厚膜化出来かつ耐摩
耗性、耐衝撃性、耐スリ傷性、難燃性、遮音性、密着性
等の優れた塗膜が得られる紫外線硬化型被覆組成物を提
供することを目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 すなわち本発明は、 着色顔料を含有する紫外線硬化型被覆組成物において、
前記着色顔料を除く紫外線硬化型被覆組成物のクリヤー
塗膜との屈折率の差が０．３以内で、かつ中心粒径１０
０μ以下の透明な球状ガラスビーズを全被覆組成物固形
分中に２０〜８０重量％含有せしめること を特徴とする紫外線硬化型被覆組成物に関する。

本発明の紫外線硬化型被覆組成物は、着色顔料を含有せ
しめているにもかかわらず、特定のガラスビーズを含有
せしめたことにより、光エネルギーが塗膜内部に伝播さ
れそれ故、数百μというオーダーまで厚膜化しても、塗
膜深部においても十分硬化し、また従来の紫外線硬化型
被覆組成物では得られなかった塗膜強度、耐摩耗性、難
燃性等の優れた塗膜が得られるとう特徴を有しているも
のである。本発明においてガラスビースを除く、紫外線
硬化型被覆組成物は、従来から通常使用されているもの
が特に制限なく使用出来る。すなわち本発明における紫
外線硬化型被覆組成物は、紫外−線重合性化合物、光開
始剤を必須成分とし、さらに必要に応じ体質顔料、溶剤
、添加剤等からなるものである。

さらに詳しく説明すると、前記「紫外線重合性化合物」
としては、分子内にラジカル重合可能な不飽和二重結合
を有する化合物が用いられる。具体的には、比較的低分
子量のポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリエーテル
樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シ
リコン樹脂、ポリブタジェン樹脂、アクリル系オリゴマ
ー又はプレポリマー及び２−エチルヘキシル（メタ）ア
クリレート、２−ヒドロキシエチル（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、ジ
プロピレングリコールモノ　（メタ）アクリレート、（
メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、トリエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロ
ールプロパントリ　（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の反応性上
ツマ−の単独又は混合物が代表的なものとして挙げられ
る。

また紫外線重合性化合物としてカチオン開環重合型のビ
ニル−２−エチルヘキシルエーテル、ビニルデシルエー
テル、１，２−エポキシシクロヘキサン、ジシクロペン
タジェンジオキサイド、ソルビトールポリグリシジルエ
ーテル等も使用出来る。

また、「光開始剤」としてはベンゾイン、ベンゾフェノ
ンあるいはそれらのエステルなどのカルボニル化合物、
過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル、ジフ
ェニルジサルファイド、Ｎ−メチルジェタノールアミン
、２．５−ジェトキシ＝４−（ｐ−）リルチオ）ベンゼ
ンジアゾニウムへキサフルオロホスフェート等が代表的
なものとして挙げられる。体質顔料としては珪砂、硅酸
塩、タルク、カオリン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム
、粉末状、フレーク状、ファイバー状のガラス、ポリウ
レタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリスチレン等
の樹脂粉末等が代表的なものとして挙げられる。さらに
「溶剤」としては、ドルオール、キジロール、アセトン
、メチルエチルケトン、酢酸エチル、等が代表的なもの
として挙げられる。

本発明の紫外線硬化型被覆組成物は、以上の如き組成か
らなるクリヤー組成物に、着色顔料とガラスビーズを配
合したものである。しかして、前記着色顔料としては、
通常の無機・有機染顔料が使用出来る。具体的には、酸
化チタン、硫化亜鉛、亜鉛華、鉛白、リトポン、カーボ
ンブラック、油煙、紺青、フタロシアニンブルー、郡青
、カーミンＦＢ、黄鉛、亜鉛黄、ハンザイエｅ＋−、オ
ーカー、ヘンガラ、不溶性含金属アゾ染料等が代表的な
ものとして挙げられる。特に本発明においては紫外線吸
収率の小さな硫化亜鉛、油煙、郡青、フタロシアニンブ
ルー、カーミンＦＢ、黄鉛、ｔ−カー、ヘンガラ、不溶
性含金属アゾ染料等が好適である。

本発明においては、前記の如くガラスビーズを用いる。

かかるガラスビースとしては、光エネルギーを塗膜内部
に伝播させる機能を有するものであることが必要であり
、それ放火の条件を満たさなければならない。

（イ）中心粒径は１００μ以下、好ましくは１０〜６０
μである。なお、中心粒径が１００μを越えると塗膜硬
化性については影響を及ぼさないか、ガラスビースが生
成塗膜中で目立ち、ざらつき等が出るので塗膜外観上好
ましくない。また引張り強度等の物理的特性の低下が見
られる一方、粒径の下限は、特に制限がないが、透過率
が実質的に低下する傾向にあるため、前記範囲内とする
。

（Ｅｌ）　透明で球状である。なお、球状のガラスビー
ズはレンズの働きをし、透過率を上げる効果を有する。

それ以外の形状のものは乱反射しやすく、再帰反射が生
じ塗膜を硬化させる光エネルギーが、塗膜深部において
大幅に減衰するため適当でない。

（ハ）ガラスビーズの屈折率が、着色顔料を除く紫外線
硬化型被覆組成物のクリヤー塗膜の屈折率との差が０．
３以内のものである。なお、屈折率の差が０．３を越え
ると、厚膜化した場合塗膜を硬化させる光エネルギーが
塗膜深部において大幅に減衰し、硬化不良を生じるので
適当でない。

本発明において使用されるガラスビーズは、以上の条件
を満すものであれば特に制限なく利用出来る。

通常、紫外線硬化型被覆組成物のクリヤー塗膜・　　の
屈折率Ｎ、は、約１．４〜１．６であり、したがって屈
折率Ｎ、が１．５前後のソーダライムガラス、ソーダラ
イム・鉛ガラス、カリ・鉛ガラス、カリ・鉛ガラス、カ
リ・ソーダ・鉛ガラス、硼珪酸ガラス、高アルミナガラ
ス、カリ・ソーダ・バリウムガラス等を具体例として挙
げられるが、これらに限定されるものでないことは自明
であろう。

本発明の紫外線硬化型被覆組成物は、以上のような構成
成分からなり、その配合割合は全被覆組成物固形分中、
ガラスビースが２０〜８０重量％、特に好ましくは３０
〜７０重量％、紫外線重合性化合物が１０〜６０重量％
、特に好ましくは２０〜５０重量％、着色顔料が４０重
量％以下であり、その下限は生成塗膜に所望する隠蔽力
や着色力に応じ任意に決定される。

なお、ガラスビーズが前記範囲より少ないと、塗膜中に
おけるガラスビーズによる光エネルギーの伝播が悪くな
り、塗膜の硬化不良を生じ、逆に多過ぎると塗膜の物理
的強度が悪くなるため好ましくない。

また紫外線重合性化合物が前記範囲より少ないと塗膜の
物理的強度が悪くなり、逆に多過ぎると、着色顔料を多
い場合、相対的にガラスビーズ量が少なくなり塗膜の硬
化不良が生じるため好ましくない。

また着色顔料は前記範囲より多過ぎると相対的にガラス
ビーズ量が少なくなり塗膜の硬化不良が生じやす（なり
、また、多く配合しても塗膜の隠蔽力、着色力はさほど
向上しない。

本発明の紫外線硬化型被覆組成物は、通常の塗布手段も
しくは印刷手段を用いて被覆基材に塗布もしくは印刷し
た後、紫外線を照射して光重合反応を誘起させ塗膜を硬
化させる。

なお、紫外線を照射するに用いられる光源としては低圧
水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボン
アーク灯、キセノンランプ、ケミカルランプ等が使用さ
れる。

また被覆基材としては金属、木材、プラスチ・７り、ガ
ラス、陶磁器、コンクリート、紙等の各種基材に適用出
来る。特に、耐摩耗性、耐衝撃性、耐スリ傷性、難燃性
、遮音性等において優れた塗膜が得られるので、建築内
装用に好適に使用出来る。

〈発明の効果〉 本発明の紫外線硬化型被覆組成物は特定のガラスビーズ
を配合しているため、着色顔料を含んでいる場合に不可
能とされていた数百μ（例えば５００μ）という厚膜に
おいてさえも、紫外線照射により十分硬化可能で、しか
も厚膜化が可能であり、隠蔽力、着色力のある塗膜が得
られ、それ故実用面においては画期的なものである。ま
た、ガラスビーズを配合しているため、得られた塗膜は
、耐摩耗性、耐衝撃性、耐スリ傷性、難燃性、遮音性、
密着性等に優れており、さらに紫外線照射時、熱も生じ
難いので熱に弱い基材にも通用出来、また熱による塗膜
のシワ等の発生が防止出来るというような特徴をあわせ
有してる。

以下、本発明を実施例により説明する。

なお、実施例中「部」、「％」は重量基準で示す。

実施例１ 下記配合からなる紫外線硬化型被覆組成物を黒色硬質塩
ビ材に３ミルアプリケーターにて塗布し、１２０Ｗ／ｃ
ｍのＦｅ−８ｎハライドランプで１５１の距離から紫外
線を２秒照射し、塗膜を硬化させた。得られた塗膜につ
き性能試験をした結果を第１表に示す。なお、下記配合
からソーダガラスビーズ及び硫化亜鉛顔料を除いたクリ
ヤー塗膜の屈折率ＮＤは１．５であった。

〈組成配合〉 注１） アクリルウレタンオリゴマー　　　　２２部Ｎ−ビニル
ピロリドン　　　　　　　　６部アセトフェノン系光開
始剤　　　　　　１部硫化亜鉛顔料　　　　　　　　　
　　１４部ｎ−酢酸ビニル　　　　　　　　　　１７部
注１）　　ｒユニディックｖ４００１」　（大日本イン
キ化学工業社製商品名） 注２）屈折率Ｎｏ＝１．５２、中心粒径６０μの透明な
球状ビーズ 実施例２ 下記配合からなる紫外線硬化型被覆組成物を、１０ミル
アプリケーターにて塗布し、紫外線を２秒照射する以外
は実施例１と同様にして塗膜を硬化させた。得られた塗
膜につき性能試験をした結果を第１表に示す、なお下記
配合からソーダガラスビーズ及び硫化亜鉛顔料を除いた
クリヤー塗膜の屈折率Ｎ、は１．５であった。

く組成配合〉 注１） アクリルウレタンオリゴマー　　　　２５部Ｎ−ビニル
ピロリドン　　　　　　　　７部アセトフェノン系光開
始剤　　　　　　１部注２） ソーダガラスビース　　　　　　　　６５部硫化亜鉛顔
料　　　　　　　　　　　　２部比較例１ 実施例１においてソーダガラスビーズの代りに屈折率Ｎ
、が２．２、中心粒径が６０μの透明な球状鉛ガラスビ
ーズを使用する以外は実施例１と同一条件にして塗布、
紫外線を照射した。得られた塗膜は表層のみ硬化し、シ
ワが発生しており、かつ塗膜下層はベトベトしており、
未硬化であった。

比較例２ 実施例１においてソーダガラスビーズの配合量を１０部
にする以外は、実施例１と同一条件にて塗布、紫外線を
照射した結果、比較例１と同様°塗膜下層は未硬化であ
った。

比較例３ 実施例１においてソーダガラスビーズの配合量を３００
部にする以外は実施例１と同一条件にて塗布、紫外線を
照射し、得られた塗膜につき性能　　・試験をした結果
を第１表に示す。

比較例４ 、実施例１において中心粒径１）１μのソーダガラスビ
ーズを使用し、かつ６ミルのアプリケーターにて塗布す
る以外は実施例１と同一条件にして塗布、紫外線を照射
し、得られた塗膜につき性能試験をした結果を第１表に
示す。

比較例５ 実施例１においてソーダガラスビーズの代りに体質顔料
として炭酸カルシウムを使用する以外は実施例１と同一
条件にて塗布、紫外線を照射した結果比較例１と同様塗
膜下層は未硬化であった。

比較例６ 実施例１において、硫化亜鉛顔料を除き、がっガラスビ
ーズの代りに体質顔料として炭酸カルシウムを使用する
以外は実施例１と同一条件にて塗布、紫外線を照射し、
得られた塗膜につき性能試験をした結果を第１表に示す
。但し得られた塗膜はクリヤー塗膜であった。

叩　　。

ソ　伯 ツ　罐 ＠　ト ド　唆 ＰＩ！　　峙 ÷　ｊ λ　州 マ　　公 姦　　　〜　へ 誕　　　＼　き 回　−小 Ｐｏ　　　　　摩　へ 次。１回 口２へ− −ｒ３　　垣　に　　７ Δ　′く　　６　暉 −ｈｉト　　ｅ ・川　・川 実施例３ 下記配合からなる紫外線硬化型被覆組成物を、目止め処
理した合板に５ミルアプリケーターにて塗布し、８ＱＷ
／（Ｊの水銀ランプで２０部ｍの距離から紫外線を５秒
照射し、塗膜を硬化させた。なお、下記配合からガラス
ビーズ及び着色顔料を除いたクリヤー塗膜の屈折率Ｎ０
は１．５であった。

く組成配合〉 不飽和ポリエステルプレポリマ−２５部アセトフェノン
系光開始剤　　　　　　１部硫化亜鉛顔料　　　　　　
　　　　　１４部得られた塗膜は実施例１と同様優れた
塗膜性能を有していた。

比較例７ 実施例３においてガラスビーズの代りに不定形ソーダラ
イムガラス粉末（屈折率１．５１’、゛平均粒径４０μ
）を使用する以外は実施例３と同一条件にて塗布、紫外
線を照射した。得られた塗膜は基層のみ硬化し、シワが
発生しており、かつ塗膜１層は未硬化であった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）着色顔料を含有する紫外線硬化型被覆組成物にお
   いて、前記着色顔料を除く紫外線硬化型被覆組成物のク
   リヤー塗膜との屈折率の差が０．３以内で、かつ中心粒
   径１００μ以下の透明な球状ガラスビースを全被覆組成
   物固形中に２０〜８０重量％含有せしめることを特徴と
   する、耐摩耗性に優れた紫外線硬化型被覆組成物。
2. （２）ガラスビーズの中心粒径が１０〜６０μであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の紫外線
   硬化型被覆組成物。