JPS63120775A - 紫外線硬化型厚膜塗料 - 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、金属等への付着性および塗面の平滑性に優れ
た紫外線硬化製厚膜塗料に関する。

〔従来の技術〕

厚膜が容易に得られる塗料のひとつとして、不飽和ポリ
エステル樹脂塗料が一般に知られている。

しかし従来の不飽和ポリエステル樹脂は、硬化反応が早
いために硬化時の収縮歪が大きく、また硬化樹脂自体が
剛直であることから、その塗膜の被塗物への付着性が本
質的に悪い欠点があり、この欠点を改良する試みとして
以下の方法が知られている。

（１）二重結合および水酸基を有するラジカル重合型樹
脂とインシアネート化合物とからなる被覆組成物を用い
て、エネルギー線を照射することによって壁材などに厚
膜の模様仕上げをする方法（特開昭５３−１１２９３２
号公報）。

（２）　　不飽和ポリエステル系、ポリエステルウレク
ン系、アクリル系などの樹脂塗料を木材等に塗装して紫
外線、ついで赤外線を照射して硬化させる方法（特開昭
５０−１１１１３１号公報）。

（３）　　ウレタン変性エポキシ化合物と有機酸類との
エステル化合物と重合性単量体とから成る成形物用の樹
脂組成物（特公昭６０−４９６４４号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前項で記述した（１）および（２）の方法で用いられる
塗料では、塗膜の被塗物への付着性は改良されているが
、自動車、二輪車および家庭用電器製品に要求される高
度の外観性を得るための下塗塗料としては不十分であっ
た。

また（３）の成形物用の樹脂組成物は、引張り強度や曲
げ強度はすぐれているが、高度の外観性が要求される用
途には（１）および（２）と同様の欠点があり、また主
として常温硬化型の樹脂であるために工業用塗料樹脂と
しては不適当であった。

本発明の目的は、金属等への付着性および塗面の平滑性
にすぐれ、上塗塗料の吸込がなくて高度の外観性が得ら
れ、かつ塗装作業性の良好な紫外線硬化型厚膜塗料を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、以下に示す成分Ａ〜Ｆを主成分とする紫外約
硬化型塗料である。

Ａ　１分子当り不飽和二重結合を２個以上有するノンワ
ックス型不飽和ポリエステル樹脂Ｂ　水酸基価５０〜４
００のポリエステルポリオールまたはポリエステルポリ
オールとポリエーテルポリオールとの混合物 Ｃ非黄変型ポリイソシアネート化合物 Ｄ　有機過酸化物触媒 Ｅ　光重合開始剤 Ｆ　平均粒径が０．５μｍ以下の微粉硫酸バリウム（た
だし、Ａ／Ｂの重量比は８０／２０〜４０／６０、Ａお
よびＢの合計の水酸基１当量に対するＣのインシアネー
ト基の当量は０．５〜１．５、かつＡ、ＢおよびＣの合
計重量に対するＦの重量比は１〜３である。） 本発明の成分Ａである１分子当り二重結合を２個以上有
するノンワックス型不飽和ポリエステル樹脂は主として
紫外線照射によって硬化する成分であって、分子内に必
ずしも水酸基を有する必要はないが、水酸基を有してい
てもさしつかえなく、そのときは水酸基が後述の成分Ｃ
であるポリイソシアネート化合物と硬化反応する要素を
併せ持つことになる。

成分Ａは、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラ
コン酸、テトラヒドロフタル酸などの不飽和二塩基酸ま
よはそれらの無水物と、エチレングリコール、１．２−
プルピレングリコール、ジブ−ピレングリコール、水素
添加ビスフェノールＡ％２．２−ビス（４−ヒドロキシ
エトキシフェニル）フロパン、１．３−７’チレングリ
コール、２．３−ブチレングリコール、グリセリン、ネ
オペンチルグリコール、トリメチロールプロ／（ンなど
の多価アルコールとをエステル化させて得られる。

また本発明の成分Ａとして、前述の不飽和二塩基酸また
はそれらの無水物と、ア謬りルグリシジルエーテル、グ
リセリンジアリルエーテル、ペンタエリスリートールジ
アリルエーテルなどとをエステル化して得られる市販の
ノンワックス型不飽和ポリエステル樹脂（ゴーセラック
４００，５４０および７５０−７０：いずれも日本合成
化学工業■製画品名、ロスキダール５３０：住友バイエ
ルウレタン■製商品名）を使用することもできる。

本発明の成分Ｂである水酸基価５０〜４００のポリエス
テルポリオールまたはポリエステルポリオールとポリエ
ーテルポリオールとの混合物は、成分Ａである不飽和ポ
リエステル樹脂の硬化時に生じる収縮歪を緩和する働き
をするものであって。

デスモフエン６５１．６７０および６８０（いずれも住
友バイエルウレタン■製商品名）、ニラポラン８００、
および１１００（いずれも日本ポリウレタン工業＠裏商
品名）などの市販のものが使用できる。

Ａ／Ｂの使用割合は重量比で８０／２０〜４０／６０で
ある。成分Ａが８０より多くなると硬化時の収縮歪が入
きくなって塗膜の被塗物への付着性が！ごくなり、４０
未満では塗１巡の乾燥性が悪くなって不都合が生じる。

！ 本発明の成分Ｃである非黄変％ポリイソシアネート化合
物は、主として成分Ｂであるポリオールと共に不飽和ポ
リエステル樹脂の硬化時に生じる収縮歪を緩和するもの
であって、ヘキサメチレンジイソシアネートの重合体、
インホロンジイソシアネートの重合体またはこれらの混
合物が使用される。使用量は成分Ｂおよび成分Ａの合計
量中の水酸基１当量に対してインシアネート基０．５〜
１゜５当量の割合で使用される。０．５当量未満では硬
化性および被塗物への付着性が不十分になり、１゜５当
量を越えてもそれほど性能の向上はない。

本発明の成分りである有機退散化物触媒としては、ケト
ンペルオキシド、ペルオキシケタール、ヒドロペルオキ
シド、ベルオキシジ、カーボネート、ペルオキシエステ
ルなどがある。

本発明の成分Ｅである光重合開始剤としては、２６０〜
４５０働の紫外線領域に吸収を持つベンゾインまたはそ
の誘導体、ベンゾフェノンまたはその誘導体、ミヒラケ
トンまたはその誘導体、ベンジルまたはその誘導体、テ
トラアルキルチウラムモノスルフィド、チオキサン類な
どがあり、これらを単独かまたは混合物として使用する
。

本発明の成分Ｆである微粉硫酸バリウムは塗料組成中の
充填剤、タレ防止剤などとして使用する下 ものであって、平均粒径は０，５／＃Ｆｌ以磁、好まし
くは０．０５　ＰｆｒＬ以下である。平均粒径が０．５
Ｐｒｎを越えると上塗塗料の吸収が著しく、高度の外観
性が得られない。微粉硫酸バリウムの使用量は成分Ａ、
ＢおよびＣの合計量に対して重量比で１〜３である。１
未満では垂直面の塗装において流れやタレが発生しやす
いために厚膜が得がたく、３を越えると塗面の平滑性が
低下するので好ましくない。

これらの成分Ａ〜Ｆのほかに、塗装粘度を調節するため
の希釈剤として、かつみずからも硬化反応に加わる塗膜
形成成分としてのスチレンモノマーおよびはじき防止剤
、流動性調整剤などの公知の添加剤を適宜添加すること
ができる。

本発明の紫外線硬化型厚膜塗料の塗装方法は、本発明の
塗料をフォードカップＡ４（２５°Ｃ）約２０秒になる
ようにスチレンモノマーで希釈し、乾燥後の塗膜厚が１
００〜３００＃！になるように被塗物に吹付は塗装また
は静電塗装する。被塗物を室温で５分間静置したのち、
６０〜１００°Ｃに調整した加熱装置で３分間予備加熱
し、つぎに紫外線を数秒間照射し、さらに１６０　”Ｃ
に調整した加熱装置で１０分間後追い加熱する。

予備加熱および後追い加熱に使用する加熱装置は、遠赤
外線炉、赤外線ランプ炉、電熱炉など一般の加熱乾燥型
塗料の乾燥に使用されている炉が使用できる。

また照射する紫外線源としては、メタルハライドランプ
、水銀ランプなどが使用可能である。

〔発明の効果〕

本発明の紫外線硬化型厚膜塗料は、鋼板などの被塗物に
対する付着性にすぐれ、粗度が５ＱｐｒＦｌ程度の被塗
面の凹凸をカバーして平滑な塗膜を形成し、かつ１回の
塗装で厚膜を形成できるすぐれた作業性を備えている。

〔実施例〕

次に本発明を実施例および比較例によって具体的に説明
する。例中の部および係は重量基準である。

実施例１〜１４および比較例１〜７ （１）塗料の調製 第１表の塗料配合に準じて、まずミルベース組乳 成全量を混合してサンドミルにて粒度が５μ−以下（グ
ラインドゲージにて測定）になるまで分散して各ミルベ
ースを得た。つぎに各ミルベース中に各後添加物をそれ
ぞれ順次加え【均一に混合して実施例１〜１４の各紫外
線硬化厚＃塗料および比較例１〜７の各塗料を得た。

（２）試験片の作製 （１）で調製した各塗料にスチレンモノマーを加えて粘
度がフォードカップ４４（２５°Ｃ）１８〜２２秒にな
るように希釈した。＊塗板としては７０Ｘ１５０Ｘ１＋
ｍの冷間圧延鋼板をキシレンにて脱脂洗浄して室温にて
乾燥させたのち、表面粗度が５０ＰｒｒＬになるように
羽布研摩をおこない、さらに燐酸亜鉛処理剤（ボンデラ
イ）Ａｉ４４：日本パ−カーライジング−製商品名）で
処理したものを使用した。

被塗板に希釈した各塗料を乾燥塗膜厚が１３０〜１７０
μｍになるように吹付は塗装を行ない、室温にて５分間
静置後、予備加熱（１００’Ｃに調整した熱風乾燥器に
て１０分間加熱）した。ただし比較例７についてのみ予
備加熱を省略した。ついで高圧水銀ランプ（日本電池■
製、ハイキュアランプ、長さ２０ｃＩＬ、３球４．８に
りを約２０ｆｉの距離から被塗板表面に均一に３秒間照
射し、さらに後追い加熱（１６０′Ｇに調整した熱風乾
燥器にて１０分間加熱）をおこなって各試験片を得た。

各 各塗料および濡試験片につい【以下に記述する方法で試
験をおこない、結果を第２表に示した。

（３）試験方法および評価方法 塗膜外観：実施例および比較例において作製した試験片
の塗面にさらに上塗塗料（水溶性アクリル樹脂塗料二日
本油脂■製商品名、アクア４７１１＝ ００黒）を乾燥塗膜厚が２５ＩＲ憾なるように吹付けて
重ね塗りした後、１０分間室温にて静置した。

つづいて１５０°Ｃに調整した熱風乾燥器にて２０分間
加熱乾燥したのち室温まで放冷して塗面の鮮映性を東京
光電（４２１製の携帯用鮮明度光沢度計ＰＧＤ−ＩＶに
て測定した。鮮映性が０．６以上のとき合て羽布目が認
められないものを○（合格）、認められるものを×（不
合格）とした。

付着性：　ＪＩＳ　Ｋ　５４００−６．１５　（基盤目
試験）の方法にて試験した。１００のとき合格、９９以
下のとき不合格とした。

硬度：　ＪＩＳ　Ｋ　５４００−６．１４　（鉛筆引っ
かき試験）の方法にて試験した。ＨＢ〜２Ｈのときを合
格とした。

りν限界膜厚（μ悄）：キシレンにて脱脂洗浄したのち
室温にて乾燥させた冷間圧延鋼板（高さ３ＯＸ巾ｉｏｘ
厚さｏ、　１ｃｙＬ）を被塗板とした。垂直に固定した
この被塗板に、フォードカップ４４（２５°Ｃ）１８〜
２２秒に希釈した塗料を吹付けて傾斜塗装（乾燥塗膜厚
を被塗板上端でゼロ、下端で３００／Ａｆｆｉになるよ
うに連続的に塗膜厚を変化させて塗装）し、（２）項で
記述した乾燥方法にて乾燥させた。塗面のタレの有無を
観察すると共に塗膜厚を測定して、タレの生じない最高
の塗膜厚を求めた。１８０ＪＪ／ｒｒＬ以上を合格とし
た。

第２表の試験結果から明らかなように、本発明による実
施例１〜１４の各塗料は良好な結果を示しているが、本
発明の範囲外の塗料は試験結果において満足できないも
のである。

本発明の成分Ｆが多い比較例１は塗面の平滑性がよくな
いために上塗塗料の吸込入があり、また被塗物との付着
性が悪い。本発明の成分Ｆが少ない比較例２および本発
明の成分Ｆの代りに酸化チタンを使用した比較例４は、
いずれもタレ限界膜厚が低くて不満足であり、したがっ
て羽布目がカバーできず、塗膜外観においても劣ってい
る。本発明の成分Ｃが少ない比較例３は硬度および付着
性において不合格である。本発明の成分Ａが多い比較例
５は被塗物との付着性が悪（、本発明の成分Ａが少ない
比較例６は硬度およびタレ限界膜厚において満足できな
い。

また本発明の紫外線硬化型厚膜塗料の乾燥工程において
予備加熱を省略した比較例７は本来の付着性が発揮され
ていない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 以下に示す成分Ａ〜Ｆを主成分とする紫外線硬化型塗料
   。 Ａ　１分子当り不飽和二重結合を２個以上有するノンワ
   ックス型不飽和ポリエステル樹脂 Ｂ　水酸基価５０〜４００のポリエステルポリオールま
   たはポリエステルポリオールとポリエーテルポリオール
   との混合物 Ｃ　非黄変型ポリイソシアネート化合物 Ｄ　有機過酸化物触媒 Ｅ　光重合開始剤 Ｆ　平均粒径が０．５μｍ以下の微粉硫酸バリウム （ただし、Ａ／Ｂの重量比は８０／２０〜４０／６０、
   ＡおよびＢの合計の水酸基１当量に対するＣのイソシア
   ネート基の当量は０．５〜１．５、かつＡ、ＢおよびＣ
   の合計重量に対するＦの重量比は１〜３である。）