JPH0531445A - 模様形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光照射によって劣化しやすい基材表面に、所
望の模様を極めて短時間に形成し、その模様を長時間に
わたって保持する模様形成方法を提供するものである。 【構成】 光照射にて劣化しやすい基材表面に、変色模
様を形成する方法であって、基材表面に、形成すべき模
様に対応する透光部を有する板状体を介して光を照射
し、透光部に対応する基材表面を劣化変色させた後、そ
の基材上に紫外線吸収剤を含有する光硬化型樹脂組成物
を塗布し、再度光照射により、該被覆塗膜を硬化させる
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光照射にて劣化しやす
い基材表面に、劣化による変色模様を形成する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光照射にて劣化しやすい基材、
例えば、ガラス長繊維強化硬質ポリウレタン発泡体は、
特に、屋外で使用する場合、太陽光線中に含まれている
紫外線と風雨によって表面より浸食される。その結果、
黄変およびガラス繊維の浮き出しによる外観の低下や、
光線透過性が低下する。

【０００３】そのため、従来より、このような基材の表
面に模様を形成する場合、まず、基材の表面にあらかじ
め耐候性に優れた下塗り用の塗料を塗布して下地層を形
成していた。そして、この下地層の表面に、所望の模様
を形成するための上塗り用の塗料を塗布し、再度硬化さ
せ、これによって基材に所望の模様を形成していた。

【０００４】なお、これらの塗料は、基材が光照射によ
って劣化しやすいため、加熱硬化型や溶剤揮発型の塗料
が用いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法の場合、耐候性を持たせるためのいわゆる下塗りと、
所望の模様を形成するためのいわゆる上塗りとの２工程
が必要となり、工程が複雑となると共に塗装時間が長く
なるといった不都合を生じることとなる。

【０００６】また、加熱硬化型の塗料を用いた場合、高
温で長時間の硬化時間を要するため、基材の耐熱性を高
めなければならないといった不都合が生じる。

【０００７】さらに、溶剤揮発型の塗料を用いた場合、
シクロヘキサン、酢酸イソプロピル等の高揮発性溶剤を
使用しているので、塗布作業の環境に不都合を生じる。

【０００８】本発明は、係る実情に鑑みてなされたもの
で、光照射によって劣化しやすい基材表面に、所望の模
様を極めて短時間に形成し、その模様を長時間にわたっ
て保持する模様形成方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の模様形成方法は、光照射にて劣化しやすい基
材表面に、変色模様を形成する方法であって、基材表面
に、形成すべき模様に対応する透光部を有する板状体を
介して光を照射し、透光部に対応する基材表面を劣化変
色させた後、その基材上に紫外線吸収剤を含有する光硬
化型樹脂組成物を塗布し、再度光照射により、該被覆塗
膜を硬化させるものである。

【００１０】本発明の光照射によって劣化しやすい基材
としては、特に限定されるものではなく、建材、農業用
展張材、その他各種部品等に使用されているガラス長繊
維強化硬質ポリウレタン発泡体、木材、紙およびプラス
チック板等の各種材質のものが使用できる。

【００１１】本発明に用いられる透光部を有する板状体
は、例えば、光透過性板状物の一部を遮光性物質で遮光
し、所望の光透過部を残すことによって形成することが
できる。

【００１２】この透光部および遮光部を形成する方法と
しては、光透過性板状物に遮光塗料を印刷する方法、光
透過性板状物にシート状の遮光性物質を貼着する方法な
どが挙げられる。また、別の方法としては、光透過性板
状物に光不透過性のインクなどを細かい網点状もしくは
網目状に印刷する方法が挙げられる。

【００１３】この光透過性板状物としては、おおむね特
定範囲の波長の光を透過させるような板状、フィルム状
のものであればよく、より好ましくは５０％以上１００
％以下の光線透過率を有する遮光部を成形可能な材料で
なければならない。また、この遮光部と透光部との光線
透過率の差は、大きいほどよい。より好ましくは遮光部
は、透光部の光線透過率の１０％以下の光線透過率とす
るのがよい。

【００１４】劣化変色させるための光源としては、太陽
光線下でもよいが、おおむね２００〜６００ｎｍの波長
の光を発するものであれば、どのようなものでも使用す
ることができる。例えば、高圧または超高圧水銀ラン
プ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、キセノンラン
プなど、いずれも使用することができる。この光源によ
る照射時間によって劣化脱色の度合いが変化し、模様の
濃淡が決定されることとなる。

【００１５】本発明で用いられる光硬化型樹脂組成物
は、硬化性樹脂成分と光重合開始剤と紫外線吸収剤とを
必須成分として含有したものが使用される。

【００１６】硬化性樹脂成分としては、光重合開始剤が
吸光により活性化されるに伴い、これによって重合し、
硬化する樹脂成分である。この樹脂成分としては、不飽
和ポリエステル型、アクリル型、チオール・エン型、エ
ポキシ型など各種のものを使用することができるが、耐
候性の点からアクリル型を用いることが好ましい。

【００１７】アクリル型の樹脂成分は、ポリエステル
型、ウレタン型、エポキシ型等の骨格の末端に、アクリ
ロイルオキシ基を結合させた分子量数百ないし数千のア
クリレートオリゴマーと、それを希釈しまた柔軟性、密
着性、速硬化性等の特性を付与する単官能アクリレート
系モノマーもしくは多官能アクリレート系モノマーとか
らなるものである。両者の種類と配合割合とは特に限定
されるものではなく、どちらか一方だけでも良いし、ま
た、両者はそれぞれ複数種のものが配合されていても良
い。

【００１８】単官能アクリレート系モノマーの例として
は、メチル（メタ）アクリレート（これはメチルアクリ
レート又はメチルメタアクリレートを表す。以下同
じ）、ブチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）
アクリレート等の脂肪族系、メトキシエチル（メタ）ア
クリレート、カルビトール（メタ）アクリレート等のエ
ーテル系、シクロヘキシル（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、フェノキシ
（メタ）アクリレート等の環状モノマー、２−ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレート、１、４−ブタンジオー
ルモノ（メタ）アクリレート等の水酸基含有モノマー、
その他２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−ア
クリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、ジメ
チルアミノエチル（メタ）アクリレート等が挙げられ
る。特に、密着性の良好なこと等から、メトキシエチル
（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、シクロヘキシル（メタ）アクリレー
ト等が好ましく用いられる。

【００１９】また、多官能アクリレート系モノマーの例
としては、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、ネ
オペンチルグリゴールジ（メタ）アクリレート、ジエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピ
バリン酸ネオペンチルグリコールエステル（以上２官
能）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート
（以上３官能）、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）
アクリレート（以上４官能）、ジペンタエリスリトール
ヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【００２０】これら、アクリレート系モノマー中の単官
能アクリレート系モノマーの割合は、３０重量％未満で
あると、濡れ性、潤滑性、柔軟性が低下し、密着性が低
下するので、３０重量％以上含有することが必要であ
り、好ましくは５０重量％以上である。

【００２１】光重合開始剤は、特定範囲の波長の光を吸
収して活性種を生成し、硬化性樹脂成分の硬化反応を開
始させるものである。その種類としては、ラジカル重合
型、カチオン重合型があるが、その中ではアクリル型に
対応するラジカル重合型の開始剤が好ましい。ラジカル
重合型の開始剤は、化学構造から言うと、アセトフェノ
ン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系、チオキサント
ン系のほか、例えばアシルホスフィンオキサイド、グリ
オキシエステル、ジケトン等を用いることもできる。そ
の配合量としては、硬化性樹脂成分に対して０．１〜１
０重量％とするのが好ましい。その理由は、０．１重量
％未満であると、樹脂成分の硬化が満足に進行しなくな
るからであり、逆に１０重量％を超えると、樹脂成分の
硬化が阻害されたりするからである。

【００２２】紫外線吸収剤は、紫外線を吸収して樹脂の
劣化を防ぐ作用をするものである。この紫外線吸収剤と
しては、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノ
ン系、ベンゾエート系、サリシリート系、シアノアクリ
レート系などの各種のものを使用することができる。

【００２３】本発明の光硬化型樹脂組成物は、上記必須
成分の他に、例えば、ヒンダードフェノール系、リン
系、イオウ系、アミン系等の酸化防止剤や、着色剤、そ
の他レベリング剤、充填剤などの種々の成分を必要に応
じて適宜添加することができる。

【００２４】上記光硬化型樹脂組成物を構成する各種成
分を混合して分散させる手段としては、超音波分散、三
本ロール、二本ロール、ニーダー、サンドミル、ボール
ミル、ディゾルバー、羽型攪拌機など公知の手段が用い
られる。

【００２５】また、この光硬化型樹脂組成物を塗布する
方法としては、格別制限はない。刷毛塗り、流し塗り、
浸漬等、公知の方法を何れも採用することができる。

【００２６】硬化させる手段としての光源は、上記模様
を形成するための光源と同様に、概ね２００〜６００ｎ
ｍの波長の光を発するものであれば、どのようなもので
も使用することができる。例えば、高圧又は超高圧水銀
ランプ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、キセノン
ランプ、太陽光等の何れをも使用することができる。要
するに、光重合開始剤を活性化させるような波長の光を
発するものであれば、すべて使用できる。

【００２７】なお、上記光硬化型樹脂組成物は、基材の
劣化が激しい場合、紫外線吸収剤の量を増加させたり、
塗膜の膜厚が厚くなるように塗布することが好ましい。
ただし、この場合、光硬化型樹脂組成物が硬化しにくく
なるので、紫外線吸収剤と光重合開始剤との波長領域を
特定のものとすることが好ましい。すなわち、紫外線吸
収剤と光重合開始剤の波長領域を特定のものとすること
で、光重合開始剤による光重合を阻害することなく、紫
外線吸収剤が基材への光の到達を阻止することができ
る。そして、このようにして硬化された塗膜は、基材の
劣化を進行させることなく、基材との密着性を保つこと
となる。特に、基材がガラス長繊維強化硬質ポリウレタ
ン発泡体の場合、硬化した塗膜が、風雨の浸食等による
ガラス繊維の浮き出しを防止するとともに、優れた密着
性を保つこととなる。

【００２８】

【作用】本発明によれば、基材表面に、形成すべき模様
に対応する透光部を有する板状体を介して光を照射する
ことで、透光部に対応する基材表面に劣化変色による模
様が形成されることとなる。また、この基材上に紫外線
吸収剤を含有する光硬化型樹脂組成物を塗布し、再度光
照射することで、基材表面に劣化変色による模様が形成
された状態で光硬化型樹脂組成物の被覆塗膜が形成され
ることとなる。この被覆塗膜には、紫外線吸収剤が含ま
れているため、該紫外線吸収剤の作用によって耐侯性能
を向上させることになり、その結果、光照射によって退
色しやすい基材の変色していない模様部分が暴露状況下
においても変色することなく、その模様を長時間にわた
って保持することとなる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例と、これの比較対象
となる比較例および参考例を挙げ、本発明の優れている
所以を明らかにする。

【００３０】

【実施例１】光透過性板状物として厚さ４mmのパイレッ
クスガラス板（Corning Glass Works の商品名）を用意
し、このガラス板の表面に、遮光性物質として緑色油性
インキを印刷して光透過部と遮光部とを設けた。つい
で、このガラス板を、ガラス長繊維強化硬質ポリウレタ
ン発泡体（積水化学工業株式会社製 エスロンネオラン
バーＦＦＵ）上に密着させ、このガラス板の上方４０cm
の高さから、入力電源８０ｗ／cmの高圧水銀ランプで１
分間照射した。すると、光透過部に対面する基材表面が
淡黄色から濃褐色に変色し、模様が形成された。

【００３１】その後、この発泡体上のガラス板を取り除
き、光硬化型樹脂組成物を厚さ０．５mmに流延し、再
度、高圧水銀ランプで３０秒間照射し、被覆塗膜を形成
した。

【００３２】なお、本実施例では、硬化性樹脂成分とし
て、ウレタンアクリレート（日本合成化学株式会社製
ゴーセラックＵＶ−７５００Ｂ）６７ｇに、２−ヒドロ
キシプロピルアクリレート３３ｇを混合し、加熱溶解
し、これにＢＨＴ０．２ｇを加えたものを用いた。そし
て、これに光重合開始剤としてメチルフェニルグリオキ
シレート１ｇと、紫外線吸収剤として２−（５−メチル
−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール０．３
ｇとを添加して光硬化型樹脂組成物とした。

【００３３】得られた被覆塗膜の性状や、基材の劣化・
退色状態を観察した。

【００３４】塗膜の性状 塗膜の性状は、基材上の硬化塗膜に碁盤目状に切れ目を
入れて２５個に区切り、該硬化塗膜上にテープを貼り付
けた後、剥離し、基材上に残った塗膜の数によって塗膜
と基材との密着性を測定した。結果を表１に示す。

【００３５】基材の劣化・退色状態 サンシャインウエザーメーターで２５０時間照射した
後、目視によって外観を観察し、多光源分光測色計（ス
ガ試験機社製）にて非模様部分の黄変値ΔＹ１を測定し
た。結果を表１に示す。

【００３６】

【比較例１】紫外線吸収剤を含有しない以外は、上記実
施例と同様にして硬化塗膜を形成した。また、得られた
被覆塗膜の性状や、基材の劣化・退色状態を観察した。
結果を表１に示す。

【００３７】

【参考例１】基材として用いたガラス長繊維強化硬質ポ
リウレタン発泡体の劣化・退色状態を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によると、光
照射によって模様形成を極短時間で行うことができる。
また、再度光照射することで、耐候性に優れた被覆塗膜
を形成することができ、形成した模様を暴露状況下でも
退色することなく、長時間にわたって保持できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 光照射にて劣化しやすい基材表面に、変
   色模様を形成する方法であって、 基材表面に、形成すべき模様に対応する透光部を有する
   板状体を介して光を照射し、透光部に対応する基材表面
   を劣化変色させた後、その基材上に紫外線吸収剤を含有
   する光硬化型樹脂組成物を塗布し、再度光照射により、
   該被覆塗膜を硬化させることを特徴とする模様形成方
   法。